本发明公开了一种掺锌半水硫酸钙基复合人工骨材料及其制备方法和应用。所述掺锌半水硫酸钙基复合人工骨材料的制备方法，包括如下步骤：取氢氧化锌和氢氧化钙，加入水，室温超声后得到混合液；在混合液中加入稀硫酸溶液，搅拌反应；将反应后的溶液抽滤并反复洗涤，然后干燥至恒重，得到掺锌二水硫酸钙；配置氧化石墨烯分散液；配置氯化钙溶液，超声并预热后加入转晶剂、锌二水硫酸钙、羟基磷灰石和氧化石墨烯分散液，然后搅拌后冷凝回流得到溶液，将溶液抽滤后洗涤得固体，最后用无水乙醇浸没固体后再次抽滤后干燥至恒重，研磨过筛即可。本发明所述制备的人工骨材料生物相容性好，对骨缺损具有明显的成骨诱导能力。