本发明属于假发材料领域，具体公开了一种复合纤维材料及其制备方法和应用。所述复合纤维材料包括内芯，以及由内向外依次包覆在所述内芯外部的连接层和表面涂覆层，所述内芯为无机矿物纤维，所述连接层的原料为氨基硅烷偶联剂，所述表面涂覆层的原料为天然高分子纤维蛋白；本发明以无机矿物纤维为内芯，天然高分子纤维蛋白为表面涂覆层，二者分别与氨基硅烷偶联剂化学键连接制得所述复合纤维材料，利用该复合纤维材料制备的假发，与人体皮肤有良好的亲和性，阻燃性良好，手感似真发，且该复合纤维材料可降解，不产生污染环境，符合绿色环保的理念，有效解决了现有技术中，假发材料逼真度差，佩戴效果不适，存在安全隐患，难以降解污染环境的问题。