本发明属于水泥熟料技术领域，具体涉及一种速凝速硬高强的低碳水泥熟料及其制备方法与应用。所述低碳水泥熟料，以质量分数计，其结晶相含量≥85％，无定形相含量≤15％；所述结晶相中，以低碳水泥熟料计：硅酸三钙含量15～45％；氧化钙含量0～5％；掺杂氧化铁的硫硅酸钙含量5～50％；硫铝酸钙含量15～45％；铁铝酸钙含量2～15％；所述无定形相为CaO-Al2O3-SiO2-SO3-Fe2O3固熔玻璃体。本发明通过五种特定结晶相结构设计，并控制五种晶相结构的含量比例，使所得低碳水泥熟料制成的低碳胶凝材料可在短时间内具有更高的抗压强度，显著优于现有同类水泥熟料；同时本发明所述的低碳水泥熟料还具有显著的触变性、低碱、低氯离子含量的优秀特征。