本发明公开了一种表面氧缺陷多孔金属氧化物材料及其制备和应用。所述表面氧缺陷多孔金属氧化物材料的制备方法包括以下步骤:1)将金属盐溶解于有机溶剂中,形成透明溶液、2)将步骤1)中的透明溶液与软膜板剂混合,得到二者充分均匀分散的分散液,充分混合形成金属盐凝胶、3)将步骤2)中得到的金属盐凝胶制备成干凝胶、4)将步骤3)中得到的干凝胶高温煅烧,所得灰分即为表面氧缺陷多孔金属氧化物、本方法能够同步合成出表面氧缺陷多孔金属氧化物材料。制备方法相对简单,在形成多孔结构的同时增加了材料表面的氧空穴浓度,改变了材料的电子结构,可应用于吸附、光电催化及电池领域。