本发明涉及一种应力响应型光学水凝胶及其制备方法和应用，所述水凝胶由纤维素纳米晶悬浮液抽滤得到的手性纤维素纳米晶膜用含丙烯酰胺和丙烯酸的前驱体溶液溶胀再通过紫外光聚合复合得到。本发明提供的应力响应型光学水凝胶以天然高分子纤维素纳米晶为显色成分，原料可循环再生，生物降解性良好，水凝胶拉伸性能好、显色均匀，具有良好的应力传感性能以及信息储存与显示功能，并且可通过调节制备工艺条件来调整手性纤维素纳米晶膜的螺距，从而控制光学水凝胶力学响应范围和显色程度。