本发明提供了一种多不饱和脂肪酸烷基酯的制备方法。该制备方法包括如下步骤：1)在80‑130℃下，向低级一元醇酯化藻油中通入氮气2～10h；2)进行分子蒸馏，收集多不饱和脂肪酸烷基酯。本发明提供的制备方法结合前处理手段和分子蒸馏的方法，可以较高的效率实现粗藻油中脂肪酸和杂质(尤其是叶绿素)的有效分离。本发明提供的制备方法得到的多不饱和脂肪酸烷基酯产品质量高，多不饱和脂肪酸收率高，所需后续处理工艺少，该方法可以连续化生产，容易大规模生产，投资回报高。