本发明公开了一种由微生物作用制备氮掺杂石墨烯的方法。首先将反硝化细菌接入灭菌后的营养培养基，使反硝化细菌适量增殖。再将改进Hummers法制备的氧化石墨烯在去离子水中超声分散成悬液，再按一定比例加入到反硝化细菌的培养基中，酌情补充氮源，在厌氧条件下混合培养。反硝化细菌在破坏含氧官能团同时在石墨烯中引入氮元素，得到氮掺杂石墨烯粗产物，再通过洗涤、离心、干燥等步骤得到纯净的氮掺杂石墨烯。本法使用反硝化细菌在温和条件下进行氮掺杂，步骤简单，控制容易，产物缺陷少，成本低，环境影响小。