一种石墨烯空心纳米纤维及其制备方法，所述石墨烯空心纳米纤维的外径为7～700nm，内径为6-698nm，长径比为20：1～2000：1，比表面积为300～2600m²/g；其制备方法，包括利用无机纤维为模板，在载气中加热至400-1000℃后，通入碳源，在同温度下分解，直接形成石墨烯空心纤维，或形成碳与无机模板剂的复合纤维，后者在降温后用酸或碱处理，然后过滤，洗涤及干燥而得；本发明制备方法简单，所得产品纯度高，结构完整，机械强度强，可适用于做分离、吸附材料或电化学储能的电极材料或导电剂。