本发明公开了一种磷化氢氧化镁阻燃剂及其制备方法和应用，属于阻燃剂技术领域。其技术方案为：通过溶胶‑凝胶法在氢氧化镁表面原位生长多孔金属氧化物纳米粒子，再将所得物与含磷化合物于有机溶剂中加热反应后过滤得到磷化氢氧化镁阻燃剂。本发明在氢氧化镁表面原位生长一层多孔金属氧化物纳米粒子，大幅度提高了氢氧化镁表面羟基数量，增加了与含磷化合物反应的位点数量，因而实现了含磷化合物接枝率的大幅度提高，与纯氢氧化镁相比，本发明制备的磷化氢氧化镁阻燃剂在低填充量下就表现出优异的阻燃性能，同时兼具良好的抑烟效果。使用本发明的磷化氢氧化镁阻燃剂改性后的聚合物复合材料适用于电缆护套、汽车内饰件、家用电器外壳和灯罩等产品。