本发明涉及复合材料技术领域，尤其是涉及一种高强韧胶原纤维基体、骨架材料、结构材料及其制备方法。高强韧胶原纤维基体包括单宁改性胶原纤维和在单宁改性胶原纤维上原位生长的无机矿物晶体。高强韧胶原纤维骨架材料主要由高强韧胶原纤维基体进行取向调控得到。高强韧胶原纤维结构材料包括高强韧胶原纤维骨架材料和填充于所述骨架材料中的高分子材料。本发明利用单宁改性胶原纤维上的酚羟基与金属离子的静电作用及络合作用，提供晶体生长位点，使无机矿物晶体能够均匀仿生矿化生长于胶原纤维上。通过对高强韧胶原纤维基体进行取向调控，得到层状结构的胶原纤维骨架，加入少量高分子聚合物，即可制备得到仿生结构材料，具有轻质、高强韧的性能。