本发明提供了一种具有CXCR4信号通路抑制活性的杂环化合物及其应用。该杂环化合物及其药学上可接受的盐、同位素、异构体和晶型结构，具有通式I所示的结构：本发明还提供上述的具有CXCR4信号通路抑制活性的杂环化合物的应用。本发明的具有CXCR4信号通路抑制活性的杂环化合物，作为CXCR4信号通路的有效拮抗剂，能够用于治疗或预防应答于CXCR4受体拮抗的病症。