本发明属于生物质资源高值化转化技术领域，公开了一种微波耦合光波辅助生物质油浴预处理的方法。方法包括如下步骤：以非食用油脂为生物质油浴预处理介质，基于微波加热和光波加热依次交替对生物质进行油浴预处理，预处理后的混合物可用于热解、气化等过程。本发明实现了微波加热和光波加热的协同耦合，借助微波加热的体加热等优势和废油脂的高介电性，实现原料的快速升温，缩短处理时间，降低能耗；以及光波加热的能源利用效率高、能耗低等优势，对所用容器进行预热保温，减少原料体系与环境的热交换，实现生物油油浴过程的快速升温和恒定保温效果，有效提高了油浴预处理的效率，使得系统经济性得到显著提升，具有一定的工业化应用前景。