本发明公开了一种硫酸盐型双烃链表面活性剂及其制备方法和应用。该硫酸盐型双烃链表面活性剂的结构式如式I所示：式I中，R1和R2各自独立地表示碳原子数为1～18的烷基；M+表示金属阳离子。本发明还提供了一种硫酸盐型双烃链表面活性剂的制备方法及其在石油开采领域、纳米材料制备领域和药物缓释领域的应用。本发明提供的硫酸盐型双烃链表面活性剂与传统表面活性剂相比有着更优的乳化性能，且其临界胶束浓度更低；本发明的方法以产自小球藻的甘油三酯为原料，降低生产成本的同时更加环保。