一种纳米金属氧化物粉体制备装置，包括密闭反应塔、盛放溶液的坩埚、微波加热器、尾气处理机构、粉体运输管和热处理机构，所述密闭反应塔内设有微波加热器，所述微波加热器上方设有坩埚，所述尾气处理机构与密闭反应塔连通，所述密闭反应塔通过粉体运输管与热处理机构连通。本实用新型工艺简单，采用微波进行加热，保证了加热源不带入杂质，能避免受热不均、节约不可再生能源、加热效率更高、成本更低、更环保，能规模化制备具有4个9、6个9以及更高纯度的纳米金属氧化物粉体。