本发明公开一种农林生物质组分的分离方法，该分离方法是基于细胞壁全溶后再使用沉淀剂进行农林生物质组分的分步分离，可以得到分子结构相对完整的纤维素、半纤维素和木质素，该分离过程操作简单、效率高、分离所得组分产率高，而且所用溶剂和离子液体可回收后重复使用，节约成本。本发明的分离方法可为以农林生物质原料生产工业新材料和生物质基化工产品提供可靠的理论依据，对农林生物质等可再生资源的开发利用提供技术支持。