本发明公开了一种具有免疫调节活性的小球藻胞外多糖复合物及其制备方法和应用。本发明的胞外多糖复合物提取自小球藻Chlorella protothecoides CS‑41发酵液，经过滤、离心、浓缩、醇沉、Sevage法除蛋白后，再通过阴离子交换层析和凝胶排阻色谱层析等分离纯化工序获得，所得多糖复合物为白色粉末，平均相对分子量为170kDa，由脂质和多糖组成，其中脂质含棕榈酸和硬脂酸，多糖由鼠李糖、木糖、甘露糖、葡萄糖组成。本发明的胞外多糖复合物组成明确，具备免疫调节作用，能显著降低炎症因子(ROS、iNOS、IL‑6和TNF‑α)水平，在临床及相关医疗保健领域有着广阔的应用前景。