本发明提供了一种基于氧化锌的忆阻器及其制备方法和在制备神经突触仿生器件中的应用，所述忆阻器的结构从下到上依次包括FTO衬底、在所述FTO衬底上形成的ZnO中间介质层以及在所述ZnO中间介质层上形成的W电极层；所述ZnO中间介质层的厚度为10~30nm。所述W电极层由若干均匀分布在ZnO中间介质层上的直径为80~300μm的圆形电极构成。本发明提供的基于氧化锌的忆阻器是使用了宽带隙氧化物ZnO优化器件性能，在特定厚度下和制备工艺条件下，其仿生性能表现良好，具有模拟神经不应期行为的能力，且功耗降低，易于制备，使忆阻器模拟生物神经突触的可塑性性能应用前景更为广阔。