本发明涉及一种利用洋葱皮制备纳米纤维素晶球的方法，该方法以洋葱皮为原料，步骤如下：1）净化筛选；2）高压蒸煮脱胶；3）脱除低级纤维；4）超声粉碎；5）漂白处理；6）酸化水解；7）离心洗涤、透析/冷冻干燥等过程。洋葱皮经组分分离及转化过程，制成具有一定浓度的纳米纤维素分散液，再经脱水干燥后制备得到纳米纤维素晶球。本发明制得的纳米纤维素晶球直径为20nm~60nm，且具有规整的形貌和良好的分散性，以洋葱皮为原料制得的纳米纤维素晶球经功能化复合在光学、电学、磁学、生物学及半导体等领域具有广泛的应用价值。