本发明公开了一种氮掺杂碳负载金属单原子催化剂及其制备方法，通过将金属盐、聚乙烯吡咯烷酮和尿素按一定比例混合均匀后，在160‑240℃条件下加热聚合至完全形成固态后，冷却到室温，得前驱体，然后将所得前驱体，在程序控温和惰性气体保护下升温至800‑1000℃热解，自然冷却至室温后，得氮掺杂碳负载金属单原子催化剂，金属含量可达14wt％，所述金属盐包括铁盐、钴盐、铜盐、镍盐、锰盐、钨盐。本发明解决了单原子催化剂制备过程中金属元素转化率和载量低的技术难题，且产品无需酸洗，环境友好，同时可以制备双元素或多元素金属单原子催化剂。