本發明公開了一種表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料及其制備和應用。所述表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料的制備方法包括以下步驟:1)將金屬鹽溶解于有機溶劑中,形成透明溶液、2)將步驟1)中的透明溶液與軟膜板劑混合,得到二者充分均勻分散的分散液,充分混合形成金屬鹽凝膠、3)將步驟2)中得到的金屬鹽凝膠制備成干凝膠、4)將步驟3)中得到的干凝膠高溫煅燒,所得灰分即為表面氧缺陷多孔金屬氧化物、本方法能夠同步合成出表面氧缺陷多孔金屬氧化物材料。制備方法相對簡單,在形成多孔結構的同時增加了材料表面的氧空穴濃度,改變了材料的電子結構,可應用于吸附、光電催化及電池領域。