本发明公开了一种原位二氧化钛包覆木质素复合颗粒及其制备与应用。本发明将三维网状无定型木质素通过自组装制备得到具有一定尺寸、稳定的木质素胶体球,然后通过加入抑制剂控制钛酸四丁酯的水解速率,使钛酸四丁酯在木质素胶体球上形成不具有光催化活性的二氧化钛包覆层,所得二氧化钛包覆木质素复合颗粒具有更佳紫外防护效果。本发明制备工艺绿色高效,推动了天然高分子木质素在日化领域的应用,同时解决了木质素颜色较深、易团聚,物理防晒剂的光催化活性等问题,具有广阔的应用前景。