本发明公开了一种乌贼墨螯合铁纳米粒子及其制备方法和应用。所述制备方法包括乌贼墨的纯化、纯化乌贼墨与铁离子的螯合这两个主要步骤。本发明创新性地利用纯化后的乌贼墨纳米粒子作为载体，通过与Fe3+的螯合作用，形成了乌贼墨螯合铁纳米粒子。所述乌贼墨螯合铁纳米粒子在光热治疗中不仅有着增强光热转化效率的功效，还能将负载在纳米粒子上的Fe3+转运至肿瘤细胞内，诱导肿瘤细胞的铁死亡，从而实现光热疗法与肿瘤铁死亡的有机结合，达到协同增效的目的，在制备治疗肿瘤药物方面有着广阔的发展和应用前景。