本发明属于金属纳米颗粒技术领域，提供了一种纳米零价铁及其制备方法及应用。制备方法包括：向铁盐溶液或亚铁盐溶液中加入分散剂并快速搅拌，同时加入还原剂及茶叶提取液；待还原剂滴加完毕后继续搅拌直至不产生气泡为止，即得到纳米零价铁悬浮液；以磁选法从所述纳米零价铁悬浮液中获得黑色固体，经蒸馏水、乙醇充分洗涤，离心后倾倒上清液，将离心后得到的固体在抽真空条件下，冷冻干燥，获得纳米零价铁颗粒。本发明提供的纳米零价铁的制备方法，选用茶叶提取液作为抗氧化剂，保持纳米粒子高活性的同时还大大提高了纳米零价铁的抗氧化性能，不仅降低了环境污染，还实现了废弃茶叶的再利用，增加了茶叶行业的附加值。