本发明属于凝胶材料技术领域，公开了一种半纤维素基光响应纳米水凝胶及其制备方法和应用。所述制备方法为：将１，６?二溴己烷和４?羟基偶氮苯反应，得到４?ω?溴己氧基偶氮苯；然后将其与半纤维素进行反应，得到侧链含偶氮苯两亲性半纤维素衍生物，再将其溶于无水ＤＭＳＯ中后转移至透析袋中用蒸馏水透析至少２４ｈ，得到所述半纤维素基光响应纳米水凝胶。本发明利用接枝共聚方法将偶氮苯接枝入半纤维素分子链上，然后利用其疏水缔合作用进一步地制备了半纤维素基光响应纳米水凝胶，其光响应效率更高，生物相容性好，能够更好的适应人体环境，在担载药物后对人体病变局部进行靶向缓释治疗方面具有较好的应用前景。