本发明属于微纳米材料和环境工程的交叉技术领域，涉及一种聚多巴胺复合磁性微纳米颗粒在含油污水处理中的用途，是利用具有类似于贻贝舌足成分的聚多巴胺作为磁性四氧化三铁微纳米颗粒的表面修饰剂，制备核壳形仿生复合磁性微纳米颗粒，作为油水分离材料用以处理含油污水。这种复合磁性微纳米颗粒的超强仿生黏附能力，对含油污水中的油滴具备很强的捕获能力，从而达到极高的油水分离效果。本发明的原材料廉价易得、方法简单绿色、反应温和快速；油水分离的操作简单、成本低廉、油水分离效果好、易于工业实现。解决了含油污水，特别是三采污水难处理的技术难题，对于节约资源，保护环境具有极其重要的现实意义。