本发明公开了抗CEACAM6单域抗体、人源化单域抗体及其Fc融合蛋白和应用。本发明筛选得到一组具有较强的中和或结合能力的抗CEACAM6单域抗体，能特异性结合CEACAM6。本发明还将所述单域抗体进行人源化改造得到亲和力提高的人源化抗体。本发明进一步将所述单域抗体或人源化后的单域抗体与人IgG‑Fc融合得到单域抗体‑Fc融合蛋白，融合蛋白用同位素标记后能很好的特异性靶向小鼠体内移植肿瘤。本发明提供的抗CEACAM6单域抗体、人源化单域抗体、单域抗体‑Fc融合蛋白可用于检测或诊断CEACAM6以及用于治疗CEACAM6表达异常相关疾病。