本发明提供一种球形碳酸铈及一种氧化铈的合成方法，包括将铈源和沉淀剂分别溶于水中，制成铈源溶液和沉淀剂溶液；使用惰性气体分别对所述铈源溶液和所述沉淀剂溶液进行鼓泡处理；将鼓泡处理后的沉淀剂溶液添加至鼓泡处理后的铈源溶液中混合，形成反应液；在惰性气体环境下搅拌所述反应液，反应液进行沉淀反应，反应结束后将所述反应液自然冷却至室温；过滤所述反应液，得到球形碳酸铈。将所得球形碳酸铈干燥、焙烧后得到氧化铈。所得氧化铈颗粒经分散处理后可应用于CMP抛光，显示出良好的CMP抛光特性。