本发明涉及多糖改性技术领域，尤其涉及一种多巴胺改性多糖及其制备方法和应用，该多巴胺改性多糖的制备方法，包括如下步骤：将多糖、N‑溴代琥珀酰亚胺和催化剂加到第一反应溶剂中，于惰性气氛下搅拌均匀，升温进行反应，加入乙醇溶液进行沉析和洗涤，过滤得中间产物；将所述中间产物、多巴胺和碱溶液加到第二反应溶剂中，于50～65℃惰性气氛下反应，加入乙醇溶液进行沉析和洗涤，干燥得所述多巴胺改性多糖。本发明的多巴胺改性多糖的制备方法反应条件温和，合成的改性产物为无毒的大分子物质，通过本发明的制备方法得到的多巴胺改性多糖具有良好的抗氧性，可生物降解，刺激小，防老效果好，能够代替有毒的小分子抗氧剂被用于食品和日化用品中。