本发明公开了一种磁性纳米四氧化三铁改性空心玻璃微珠的制备方法，包括以下步骤：将空心玻璃微珠除油；将除油后的空心微珠浸泡在粗化液中反应，过滤后洗涤、干燥；将空心微珠浸渍在偶联剂溶液中反应，过滤后洗涤、干燥、焙烘；将空心微珠浸渍在壳聚糖溶液中，搅拌、过滤后预烘、焙烘；将干燥后的空心微珠浸泡在氢氧化钠溶液中，过滤后洗涤；最后将空心微珠浸渍在氯化亚铁混合溶液中，转入高压反应釜中，密封后保温处理，待反应完成后过滤出空心微珠，分别用无水乙醇和去离子水进行洗涤，干燥。本发明具有原材料节约、操作简便的优点，它通过对空心玻璃微珠表面进行改性，解决了空心玻璃微珠不具有磁性、包覆牢度较差和磁性较弱等问题。