本发明公开了一种波导耦合表面等离子体共振生物传感器，其包括一光栅层、一波导层、一等离子体共振层以及一配体层。该光栅层为透光材料且具有周期性的一第一光栅结构，该波导层形成于该第一光栅结构上，该波导层的折射率大于该光栅层的折射率。该等离子体共振层形成于该波导层上，该等离子体共振层可借助光波激发来产生等离子体共振效应。该配体层形成于该等离子体共振层上，该配体层可与待测物质的受体进行结合反应。利用本发明的传感器可建立生物分子间作用分析的平台，以无标记的检测方式，实时测量生化材料分子间的交互作用、反应速率、分子动力学等物理量，以达到高灵敏度的检测效果。