本发明公开了一种可制备全息彩色图案的材料及其制备方法和应用。所述材料由光敏性基团和聚合物接枝形成，其中光敏性基团占材料的质量分数为1～25％，所述光敏性基团的结构如式(Ⅰ)所示；其中所述聚合物的分子链上含有可与羟基反应的基团，选自聚氨酯、环氧树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酰胺酸或聚酰亚胺中的一种或多种。本发明所述材料可在多种基底材料表面形成带有图案、具有二维凹凸结构的薄膜，在透射光或者反射光下由于衍射效应，观察到明显的彩虹色图案，且图案颜色有强烈的角度依赖性，具有幻彩的效果；另外，所述材料的制备简单、基底适用性广，在防伪、装饰等领域具有广阔的应用前景。