本发明提供了一种稳定的、高生物利用度的类胡萝卜素微胶囊及其制备方法，方法包括如下步骤：a）将类胡萝卜素结晶与有机溶剂混合、溶解，得到类胡萝卜素溶液；b）将类胡萝卜素溶液与热油脂通入分散系统，使类胡萝卜素充分分散至热油脂，并使有机溶剂汽化，得到类胡萝卜素混合分散液；c）将类胡萝卜素混合分散液与保护性胶体水溶液混合乳化得到乳状液；d）喷雾造粒并干燥得到类胡萝卜素微胶囊。本发明微胶囊中的类胡萝卜素颗粒以纳米分散的形式被包裹在油脂中，形成致密保护，隔绝氧气、胃酸，提高产品加工、化学稳定性，且微胶囊中的类胡萝卜素颗粒粒径小，被油脂包裹更易与饲料中的脂类物质一起经胆汁乳化，形成微团被动物吸收，产品生物利用度高。