本发明提供一种具备三基色发光的单颗粒纳米晶体及其制备方法，所述单颗粒纳米晶体为核壳结构，由内到外依次为内核、第一壳、第二壳、第三壳、第四壳；所述内核、第二壳和第四壳为发光壳，所述第一壳和第三壳为惰性壳；所述三种发光壳内分别含有Yb³⁺/Tm³⁺、Er³⁺或Nd³⁺/Yb³⁺/Er³⁺离子，所述发光壳在激光的作用下分别辐射出红、绿、蓝三种颜色光；本发明采用一锅法连续热注射不同组分壳层原液，相对传统的分次热注射方法而言，大幅节省合成多层核‑壳结构纳米颗粒所需的时间；通过构建“核‑多壳”结构，抑制浓度淬灭及发光颜色串扰，实现高效纯色的三基色发光；纳米晶具备实时全色域的颜色调节能力，调节方法简便。