本发明属于生物制品技术领域，涉及一种耐高温海水小球藻的筛选、培养及应用。具体为从夏季高温期的海水育苗池中利用单细胞分离技术原位筛选单细胞藻类，经高温驯化获得具有较好耐高温性能的海水小球藻CG.sp4（保藏编号CGMCC No.19158）和Ch.sp2(保藏编号CGMCC No.19157)。通过测试其生长曲线，优化培养条件，进行该藻株的培养。本发明提供的两株耐高温海水小球藻，可在30‑45℃，光照条件13‑16μmol/(s×m2)条件下正常生长，可运用到水产育苗及养殖，亦可用于南北方夏季高温高光照条件下鲜活饵料或相关产品的开发中，具有较好的应用前景。