本发明涉及一种纳米纤维素的制备方法，所述制备方法包括：(1)向酸酐类化合物的熔融液中加入纤维素原料，升温至熔点以上，进行预处理反应，反应完毕后过滤，得到预处理的纤维素原料；(2)将预处理的纤维素原料分散于水中，得到分散液；(3)将分散液机械粉碎，得到纳米纤维素分散液。本发明通过将纤维素原料与酸酐熔融液接触，使酸酐分子进入至基元单元纤维之间，在机械力作用下，剥离得到纳米纤维素，处理过程除了酸酐不加入其他任何有机溶剂，环境污染小，工艺方法简单，能耗低，成本低；本发明通过酸酐处理纤维素原料制备得到的纳米纤维素表面富含羧基基团，其具有良好的水分散性和储存稳定性。