本發明屬于改性聚合物技術領域，具體涉及一種水分散性聚苯胺納米復合物及其制備方法與應用。所述復合物的制備方法為：首先將直鏈淀粉與N,N’?羰基二咪唑和3?二甲基胺基丙胺反應得到含叔胺基團的直鏈淀粉衍生物；然后將其制備成水溶液，將苯胺單體加入該水溶液中，在氧化劑的條件下聚合反應得到產物，將產物超速離心，取沉淀物冷凍干燥，得到水分散性聚苯胺納米復合物。本發明通過直鏈淀粉衍生化后在水中包合分散苯胺單體并原位聚合，所得水分散性聚苯胺納米復合物形貌可控、水分散性良好，可應用于電化學催化、生物傳感、多功能基因治療藥物領域。