本发明提供一种二维磁性Fe3GeTe2纳米片与石墨烯纳米片复合材料及其制备方法和应用。该制备方法包括:将Fe3GeTe2粉体与丙酮混合,在冰浴环境下超声液相剥离8~20小时,真空抽滤、洗涤后,得到Fe3GeTe2纳米片;将Fe3GeTe2纳米片与石墨、1‑甲基‑2‑吡咯烷酮混合,在冰浴环境下超声液相解离1~5小时,得到二维磁性Fe3GeTe2纳米片和石墨烯纳米片复合材料。由该方法制备得到的Fe3GeTe2纳米片和石墨烯纳米片复合材料,在厚度仅为1.45mm时,对频率为9.9GHz的微波的最大反射损耗为44.43dB。由此说明其具有很好的微波吸收性能,应用前景广阔。