Fatti:
A. A.a D.B._ è nata il 24 ottobre 1992 da B.B._ e da A._, che l'ha riconosciuta. Trasferitasi con la figlia a Lugano nel 1996, nel 1998 B.B._ ha sposato C._. Dalla loro unione è nata, il 12 luglio 2000, la figlia E._.
A.b In data 21 aprile 2005, C._ ha chiesto alla Divisione degli interni del Cantone Ticino l'autorizzazione ad adottare D.B._; la moglie e madre di D.B._ ha aderito alla richiesta. A._, in data 28 settembre 2005, vi si è invece opposto, confermando la propria posizione il 22 ottobre 2007. D.B._, dal canto suo, si è espressa a favore dell'adozione nell'ambito della valutazione sociale 29 dicembre 2006 dell'Ufficio del tutore ufficiale; riascoltata sempre dal medesimo Ufficio in data 1° luglio 2008, ha riaffermato il proprio consenso. Con decisione 11 settembre 2009, l'Autorità di vigilanza sullo stato civile ha deciso di prescindere dal consenso di A._ all'adozione.
B. Il Tribunale di appello del Cantone Ticino, adito da A._ con "ricorso" 16 novembre 2009, ha respinto il gravame con la qui impugnata sentenza 31 maggio 2010.
C. Con allegato 2 luglio 2010, A._ (qui di seguito: ricorrente) ha inoltrato ricorso in materia civile contro la sentenza d'appello. Non sono state chieste risposte.
Diritto:
1. 1.1 La vertenza relativa all'astrazione dal consenso di un genitore all'adozione del figlio minorenne ai sensi dell'art. 265c n. 2 CC è di natura civile non pecuniaria ai sensi dell'art. 72 LTF (sentenza 5A_521/2010 del 4 novembre 2010 consid. 1), come già lo era sotto l'egida dell'art. 44 lit. c OG (DTF 108 II 523 consid. 1; 113 Ia 271 consid. 1; sentenza 5C.186/2002 del 29 ottobre 2002 consid. 1). Interposto tempestivamente (art. 100 cpv. 1 LTF) da genitore che ha partecipato alla procedura avanti all'ultima istanza cantonale (art. 76 cpv. 1 lit. a LTF), il gravame soddisfa le menzionate esigenze formali di ammissibilità.
1.2 Dubbio è, per contro, l'adempimento dell'ulteriore requisito dell'interesse giuridicamente protetto della parte ricorrente all'annullamento o alla modifica della decisione impugnata (art. 76 cpv. 1 lit. b LTF).
2. 2.1 In chiusura alla propria sentenza, e a titolo abbondanziale, il Tribunale di appello ha evidenziato l'impatto che avrebbe avuto nell'esito del giudizio il prossimo raggiungimento della maggiore età da parte di D.B._: considerati gli ulteriori accertamenti chiesti dal ricorrente ed il tempo necessario per esperirli qualora il suo appello fosse stato accolto, l'Autorità di vigilanza sullo stato civile non avrebbe potuto prendere una nuova decisione entro il diciottesimo compleanno della figlia. E dopo tale data, un consenso del padre non sarebbe più necessario, con la conseguenza che la sua opposizione diverrebbe caduca.
2.2 L'osservazione, seppur non possa né voglia essere intesa come un motivo a se stante per la reiezione dell'appello, è pertinente. Come il Tribunale federale ha avuto occasione di decidere in una recente sentenza destinata alla pubblicazione (sentenza 5A_521/2010 del 4 novembre 2010 consid. 3 e 4 destinati a pubblicazione), l'esigenza del consenso dei genitori naturali viene a cadere quando l'adottando raggiunge la maggiore età in corso di procedura. Considerata l'applicabilità alla procedura d'adozione della massima inquisitoria (sentenza 5A_521/2010 cit. consid. 5.2 destinato a pubblicazione con rinvio alla DTF 135 III 80 consid. 3.4), tale nuovo dato di fatto va tenuto in considerazione nella misura in cui lo permetta il diritto processuale applicabile, che va interpretato nello spirito del preminente diritto federale (art. 49 cpv. 1 Cost.; sentenza 5A_521/2010 cit. consid. 5.3 destinato a pubblicazione).
3. 3.1 D.B._ è divenuta maggiorenne lo scorso 24 ottobre (supra, consid. A.a in fatto), quando la sentenza impugnata era già stata emanata ed il ricorso contro di essa, inoltrato. A contare da quel momento, il consenso del ricorrente all'adozione da parte dell'opponente è divenuto superfluo. Si pone la questione a sapere se, ed eventualmente quale effetto abbia questo evento sulla procedura ricorsuale avanti al Tribunale federale.
3.2 In linea di principio, il Tribunale federale non può tener conto di fatti avvenuti dopo la pronuncia della sentenza impugnata e che modificano la fattispecie giudicata (art. 99 cpv. 1 LTF; nova in senso proprio, DTF 133 IV 342 consid. 2.1; sentenza 5A_394/2008 del 2 marzo 2009 consid. 1.4, citata da Nicolas von Werdt, Die Beschwerde in Zivilsachen, 2010, margin. 629; v. anche Bernard Corboz, in Commentaire de la LTF, 2009, n. 13 ad art. 99 LTF e Ulrich Meyer, in Basler Kommentar, Bundesgerichtsgesetz, 2008, n. 43 ad art. 99 LTF). È fatta eccezione a questo principio, tra l'altro, quando si tratti di nova che hanno un influsso diretto sulla legittimazione a ricorrere oppure che intervengono sull'oggetto del litigio in maniera tale da privare il ricorso di ogni senso (Corboz, op. cit., n. 22 ad art. 99 LTF e von Werdt, op. cit., margin. 631, entrambi con rinvii a giurisprudenza per lo più non pubblicata).
3.3 È opportuno, a questo punto, considerare quali esiti possa avere, in astratto, il presente ricorso in materia civile. Un suo accoglimento che portasse a riformare la sentenza cantonale nel senso di respingere la domanda d'adozione - come chiesto dal ricorrente a titolo principale - è evidentemente improponibile, poiché non è questa la questione sottoposta al Tribunale di appello, bensì esclusivamente quella del consenso del ricorrente all'adozione. In caso di accoglimento del ricorso, pertanto, il Tribunale federale potrebbe al più rinviare il caso all'autorità inferiore (o all'autorità di prima istanza) per nuova decisione; a sua volta, questa istanza - comunque sottostante alla massima dell'ufficialità - non potrebbe far altro che constatare che D.B._ è nel frattempo divenuta maggiorenne e concludere che il consenso dei genitori all'adozione non è ormai più richiesto.
Infine, qualora il Tribunale federale dovesse respingere il ricorso, verrebbe confermata la sentenza cantonale che ha statuito che l'adozione poteva essere pronunciata senza il consenso del qui ricorrente; la constatazione che l'esigenza del consenso genitoriale è nel frattempo decaduta per legge invece che a seguito della sentenza confermata è, ancora una volta, priva di interesse concreto.
3.4 Ne discende che la constatazione che D.B._ è ormai maggiorenne rappresenta un fatto nuovo suscettibile di influire sull'interesse giuridicamente protetto della parte ricorrente all'annullamento o alla modifica della decisione impugnata (art. 76 cpv. 1 lit. b LTF). In deroga al principio dell'art. 99 cpv. 1 LTF, il Tribunale federale può e deve tenerne conto. Prendendo in considerazione tale fatto, si giunge giocoforza alla conclusione che il ricorso in materia civile perde ogni attualità per il ricorrente, il cui legittimo interesse ai sensi dell'art. 76 cpv. 1 lit. b LTF viene pertanto a cadere.
Quando in proposito egli osserva che "tanto valeva [...] decidere di non fare astrazione dal consenso del padre, rimandando se del caso la questione a dopo il raggiungimento della maggiore età dell'adottanda", il ricorrente non riesce a dimostrare un'errata applicazione del diritto federale, o addirittura una violazione di un suo diritto fondamentale (peraltro nemmeno evocate): l'imminente maggiore età dell'adottando può influire sul peso da attribuire alla sua posizione, ma non è un criterio di giudizio a se stante, e ancor meno atto a giustificare una decisione nel senso preconizzato dal ricorrente; tant'è che nemmeno il Tribunale di appello vi ha accennato in questa prospettiva.
3.5 Ciò premesso, può rimanere indecisa la questione a sapere se la sentenza impugnata sia finale o incidentale (art. 90 risp. art. 93 LTF).
4. Venuto a cadere il legittimo interesse ai sensi dell'art. 76 cpv. 1 lit. b LTF, il ricorso è divenuto privo d'oggetto e la causa dev'essere stralciata dai ruoli (sentenza 5A_432/2010 del 26 luglio 2010, consid. 2.1 destinato a pubblicazione; Corboz, op. cit., n. 28 ad art. 76 LTF).
4.1 In tal caso, la messa a carico di tassa e spese di giustizia va decisa, con sommaria motivazione, sulla base della situazione di fatto esistente prima della realizzazione dell'evento che ha reso il gravame privo d'oggetto (art. 71 LTF e art. 72 PC combinati; sentenza 5A_432/2010 del 26 luglio 2010, cit., consid. 4.1 non destinato a pubblicazione, con rinvio a DTF 118 Ia 488 consid. 4, 111 Ib 182 consid. 7).
4.1 In tal caso, la messa a carico di tassa e spese di giustizia va decisa, con sommaria motivazione, sulla base della situazione di fatto esistente prima della realizzazione dell'evento che ha reso il gravame privo d'oggetto (art. 71 LTF e art. 72 PC combinati; sentenza 5A_432/2010 del 26 luglio 2010, cit., consid. 4.1 non destinato a pubblicazione, con rinvio a DTF 118 Ia 488 consid. 4, 111 Ib 182 consid. 7).
4.2 4.2.1 Il Tribunale di appello ha in primo luogo respinto la censura di violazione del diritto di essere sentito sollevata dal ricorrente dopo aver constatato che il ricorrente si era espresso a due riprese, in data 28 settembre 2005 e 22 ottobre 2007, per il tramite del proprio legale, ma non aveva invece reagito quando gli è stato fatto pervenire l'aggiornamento della valutazione sociale di D.B._, l'11 dicembre 2008, né aveva esposto le proprie argomentazioni avanti al Tribunale di appello. Avanti al Tribunale federale, il ricorrente non si confronta del tutto con la motivazione dei Giudici di appello, limitandosi a ribadire in termini appellatori la propria lagnanza già esposta avanti all'autorità inferiore.
4.2.2 Rammentata la regola secondo la quale si può prescindere dal consenso di un genitore all'adozione prospettata se egli non si è curato seriamente del figlio (art. 265c n. 2 CC), ciò che è il caso quando il genitore non partecipa in alcun modo - per motivi che rientrano nel proprio campo d'influenza (PETER Breitschmid, Commento basilese, Zivilgesetzbuch I, 4a ed. 2010, n. 13 seg. ad art. 265 CC; relativizzante CYRIL Hegnauer, Grundriss des Kindesrechts, 5a ed. 1999, margin. 11.24, con rinvii; v. anche Meier/Stettler, Droit de la filiation, 4a ed. 2009, margin. 301 seg.) - al benessere del figlio e quando non intraprende nulla per mantenere o costruire con lui una relazione vitale (DTF 113 II 381 consid. 2, 118 II 21 consid. 3d; da ultimo sentenza 5C.69/2004 del 14 maggio 2004 consid. 2.1, in FamPra.ch 2005 pag. 158; Breitschmid, op. cit., n. 9 ad art. 265c CC; Meier/Stettler, op. cit., margin. 300), il Tribunale di appello ha constatato che la figlia D.B._ - la cui opinione, in ragione dell'età della giovane e della lunga convivenza di lei con l'opponente, era senz'altro significativa - aveva espresso a due riprese in modo sereno il proprio desiderio di essere adottata da quest'ultimo. D'altro canto, il ricorrente non aveva contestato di non aver più incontrato la figlia dopo il 1996 e di aver condotto con lei da allora solamente rare telefonate dai contenuti impersonali né di non aver concretamente intrapreso nulla allo scopo di rimediare al deterioramento dei rapporti, accomodandosi alla situazione. Infine, il riannodare una relazione significativa con la figlia, da questa ormai esclusa, appariva privo di concrete possibilità di riuscita.
4.2.3 Le conclusioni alle quali sono giunti i Giudici di appello appaiono senz'altro conformi al diritto federale. Le relazioni fra padre e figlia a contare dalla separazione dei genitori naturali, un anno dopo la nascita di lei, ed in maggior misura dal 1996, anno del trasferimento di madre e figlia a Lugano, sono state rare ed impersonali. Né il ricorrente perviene a spiegare in qual modo la madre si sia adoperata per frapporgli ostacoli, ed ancor meno cosa egli abbia di fatto intrapreso al fine di ottenere, ad esempio, l'esercizio effettivo di quel diritto di visita che incontestatamente gli spettava. Certo il diritto di esprimersi sull'adozione della figlia è connesso con la sua personalità; tuttavia, quand'anche e nella misura in cui si voglia tener conto dei diritti della personalità del genitore, questi vanno soppesati con i diritti corrispondenti del figlio (Breitschmid, op. cit., n. 12 ad art. 265c CC), ed il bene del figlio prevale di principio sul diritto al consenso (o dissenso) del genitore (Breitschmid, op. cit., n. 14 in fine ad art. 265c CC). A ragione i Giudici cantonali hanno infine attribuito peso preponderante al consenso espresso da D.B._, pronunciato in modo evidentemente convinto da persona ormai prossima alla maggiore età e dunque senz'altro a beneficio di un'indiscussa capacità di discernimento.
4.3 In conclusione, già prima che D.B._ raggiungesse la maggior età, il ricorso in oggetto appariva manifestamente infondato ed andava incontro ad una reiezione nei limiti della sua ammissibilità. Ne discende che tassa e spese di giudizio vanno poste a carico del ricorrente. Non sono invece dovute ripetibili agli opponenti, che non essendo stati chiamati ad esprimersi non sono incorsi in spese nella procedura federale (art. 68 cpv. 1 LTF).
Per questi motivi, il Tribunale federale decreta:
1. La causa è stralciata dai ruoli in quanto divenuta priva d'oggetto.
2. Le spese giudiziarie di fr. 1000.-- sono poste a carico del ricorrente.
3. Comunicazione ai patrocinatori delle parti e alla I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.