本发明提供一种热致变色的复合胶囊和制备方法及其应用，所述复合胶囊包括第一囊壁和被第一囊壁包裹的多个微胶囊，所述微胶囊包括第二囊壁和被第二囊壁包裹的囊芯；所述囊芯为热致变色材料。本发明制备的热致变色复合胶囊，极大的提高了胶囊的分解温度和胶囊变色物质抗老化的能力；同时使得胶囊反复冷热循环的变色的能力大大提高；选择多种显色剂，使得变色颜色更加多样化，变色温度更广；可调控复合胶囊的粒径，以便于满足其在不同使用环境中高需要；具有优良的力学性能，能保证其在不同环境下的使用。