本发明属于纳米材料技术领域，公开了一种磁性纳米碳点/四氧化三铁复合材料及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：制备碳点；磁性纳米Fe3O4制备过程中加入碳点，得到复合材料；反复洗涤干燥得到磁性纳米CDs/Fe3O4复合材料。该方法利用碳点多功能特性，添加到磁性纳米Fe3O4的制备过程中，使最终产品具有良好的水分散性，粒径变小和提高其吸附速度等特点。本发明提供的制备方法工艺简单，易于操作，成本低且环保，得到的复合材料纳米颗粒具有良好的水分散性和稳定性。在吸附污染物，光磁共振成像等领域有着潜在的应用前景。