本发明公开了一种银/聚合物/银/石墨烯核壳纳米蘑菇材料及其制备方法和应用，特点是该核壳纳米材料由银纳米内核、包裹在银纳米内核表面的聚合物包覆层、位于聚合物包覆层表面的银纳米外层和包裹在聚合物包覆层和银纳米外层表面的石墨烯壳层四部分组成，其中内核为粒径10‑20纳米的银纳米颗粒，包覆层为厚度8‑13纳米的聚苯乙烯聚丙烯酸嵌段共聚物层，银纳米外层为粒径20‑60纳米的蘑菇头状银纳米颗粒，石墨烯壳层的厚度为10纳米，其采用种子诱导法制备，优点是在外来激发光的作用下，它们产生的表面局域电磁场之间能够发生相互耦合作用，同时石墨烯对拉曼信号进一步增强产生具有极高强度的SERS信号输出。