本发明涉及一种具有核壳结构的表面改性纳米碳酸钙及其制备方法，由以下制备方法得到：(1)首先用脂肪酸对纳米碳酸钙的表面进行预改性；(2)然后加入丙烯酸酯类单体，通过沉淀聚合法对纳米碳酸钙进行表面包覆改性，调控反应条件，得到具有核壳结构的表面改性纳米碳酸钙。本发明得到的纳米碳酸钙表面聚合物改性层不仅可以有效地降低碳酸钙粒子间团聚，而且其所含有的活性不饱和双键可以极大地提高粒子与基体间的界面结合力。与未改性的纳米碳酸钙相比，在基体中的分散性和相容性明显提高。本发明中所用的沉淀聚合法操作简便安全，且反应溶剂为水和乙醇，对环境无污染，能耗低，适合工业化生产。