本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于生物脱氮的复合碳源及其制备方法和应用。本发明的用于生物脱氮的复合碳源，包括下述组分：酸类、醇类、糖类、无机盐、聚甲基丙烯酸酯、生长因子和微量元素。本发明的用于生物脱氮的复合碳源成分多样，可有效避免单一碳源长期使用，降低活性污泥中微生物菌群多样性的问题。此外，本发明的用于生物脱氮的复合碳源的相对分子量小，易被反硝化细菌利用，提高脱氮效率，并能够快速降解，使出水符合国家COD标准。本发明的用于生物脱氮的复合碳源产品安全无毒，科学合理，生产工艺简单，便于推广。