本发明公开了一种微胶囊化氯化血红素及其制备方法与应用，所述方法包括步骤：将氯化血红素溶液与活化剂、第一稳定剂以及含有双键及伯胺的修饰剂混合，反应使得所述氯化血红素表面接枝含有双键的大单体，制得氯化血红素大单体溶液；向所述氯化血红素大单体溶液中加入丙烯类单体、引发剂、交联剂以及第二稳定剂，混合使所述丙烯类单体与氯化血红素大单体发生自由基聚合反应，制得所述微胶囊化氯化血红素。本发明通过在分子层次上对所述氯化血红素进行凝胶化接枝和包覆，制得亲水性的微胶囊化氯化血红素，所述微胶囊化氯化血红素在酸性或者中性溶液中不发生聚集，从而可增加氯化血红素与双氧水的接触概率，进而保持其高度的活性和稳定性。