本发明涉及一种低碳烯烃/烷烃混合物的吸附分离方法及其应用，具体方法包括：先将2个吸附器串联设置，并通入含乙烯、丙烯和烷烃混合物的混合气，进行丙烯、乙烯吸附；之后将这2个吸附器并联设置，并通入脱附剂，分别得到丙烯或乙烯单组分产品，同时完成吸附材料再生；其中吸附材料包括CaA、AgA、NiA或NiY分子筛中的至少一种；脱附剂包括二氧化碳或氮气中的一种。与现有技术相比，本发明可分离得到高纯度的丙烯和乙烯单组分产品；同时本发明通过有效降低吸附材料与烯烃化合物之间的吸附作用能从而实现烯烃的有效脱附，避免了升温脱附过程中烯烃易聚合、吸附剂结焦失活快的问题，并且也避免了真空脱附带来的高能耗和反复充泄压导致的处理效率低等问题。