本发明公开了一种pH、温度响应型双壳层空心微球的制备方法，是以乙烯基三乙氧基硅烷制备PVSI微球，将甲基丙烯酸交联在PVSI微球表面制备PVSI@PMAA核壳微球，使乙烯基三乙氧基硅烷在PVSI@PMAA核壳微球表面缩聚，制备PVSI@PMAA@SiO2‑CH=CH2三层复合微球，交联聚N‑异丙基丙烯酰胺制备PVSI@PMAA@SiO2@PNIPAM四层复合微球，同时交联烯丙基荧光染料，最后以HF腐蚀制备得到air@PMAA@air@PNIPAM双壳层空心微球。本发明的双壳层空心微球单分散性好，同时具有pH响应性和温度响应性。