本发明提供了基于多混沌与DNA运算的彩色量子图像加密及解密方法,包括:将随机密钥与原始明文图像计算得到的哈希值作为加密密钥,利用加密密钥生成五维超混沌系统初值并产生混沌序列,并利用DNA编码将混沌序列转换成DNA序列;利用超Lorenz混沌映射与随机数生成器得到的加密参数生成加密混沌序列;采用量子图像表示模型将加密混沌序列与原始明文图像转换成加密量子混沌序列与原始量子图像;利用加密量子混沌序列对原始量子图像进行CNOT操作,得到置乱量子图像;利用加密量子混沌序列和加密DNA序列对置乱量子图像进行DNA扩散运算,得到加密图像。本发明的加密方法脱离了经典计算机范畴,提高了加密算法的安全性。