本发明属于复合材料技术领域，公开了一种基于木聚糖的双网络纳米复合水凝胶及其制备与应用。所述方法为（１）将氧化石墨粉末加入去离子水中，超声分散，得到ＧＯ水分散液；（２）将木聚糖加入去离子水中，加热搅拌，得到木聚糖溶液；（３）将水溶性钙盐，反应单体和木聚糖溶液加入到ＧＯ水分散液中，冰浴条件下，搅拌分散均匀，加入引发剂、交联剂和促进剂，搅拌混合均匀，得到混合溶液；（４）将步骤（３）的混合溶液进行烘干反应，得到基于木聚糖的双网络纳米复合水凝胶。本发明所得复合水凝胶有较高机械性能，同时可生物降解、具有良好的生物相容性，应用在生物医学领域，如组织工程、药物缓释、细胞培养支架以及软骨组织等方面。