本发明提出了一种具有环境响应性的纤维素气凝胶的制备方法，制备方法的要点是采用环境响应高分子的单体与反应性有机硅氧烷共聚形成嵌段共聚物，并作为纤维素纳米线（CNF）的交联剂；化学交联之后的CNF经过冷冻干燥和热交联形成兼具优异机械性能和环境响应性能的纤维素气凝胶。该气凝胶材料兼具高比表面积、生物相容性、规整的微观结构和环境响应性（例如温度、二氧化碳、pH），同时气凝胶的结构具有优异的稳定性，在蛋白质吸附脱附、染料吸附、定向输送等领域具有广泛的应用前景。