本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及一种相变混凝土骨料及其制备方法和应用。所述骨料由导热桥、相变芯和封装层组成；所述导热桥为辐射状，从骨料中心向四周辐射，所述相变芯填充在辐射状的导热桥之间，所述封装层将相变芯和导热桥包裹在其中，且导热桥一直延伸至封装层的外表面。本发明通过制备由导热桥、相变芯和封装层组成的具有强度高、储能密度大、导热性良好混凝土骨料，所述导热桥不但具有良好的导热性能，将其应用于混凝土时，能够显著提高混凝土的保温性能；而且环氧树脂和橡胶粉的掺入具有优良的韧性，能承受相变芯和封装材料的灌入压力而不断裂。