本发明公开了一种仿生膜包裹稀土掺杂无机纳米荧光探针及其制备方法和应用，所述纳米荧光探针包括水溶性的稀土掺杂无机纳米颗粒内核以及仿生膜壳层；所述稀土掺杂无机纳米颗粒以化学式AREF4:Yb/Er/Ce@AREF4表示；其中，A为碱金属元素，选自锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)或铯(Cs)；RE为稀土元素。本发明的探针制备工艺简单，全程无任何有毒材料，安全可靠。同时，所述仿生膜包裹稀土掺杂无机纳米荧光探针借助稳定的膜结构，可以实现免疫逃逸，延长其在血液循环中的驻留时间；并且生物体来源的仿生膜结构使荧光探针具有更高的生物安全性。因此，可以作为一种全新的近红外二区无机纳米荧光探针。