本发明涉及一种集成化液液萃取－毛细管电泳联用芯片。该方法的特征是，芯片由上、中、下三层玻璃及夹在中下层玻璃之间的高聚物微孔膜所构成。通过分步刻蚀、分步键合的加工工艺，把由中、下层玻璃和高聚物膜组成的“三明治”式支持液膜萃取反萃取单元，和由上、中玻璃组成的电泳分离单元构建到该四层结构的芯片之上。采用纵向的分流式接口，将处于不同层面上的分析单元耦联成一个三维通道网络，形成一个具有萃取反萃取试样预处理功能的集成化毛细管电泳芯片。本发明提出的制备集成化多层结构芯片的方法具有加工工艺简单易行，无须洁净实验室的特点；所制备的叠层式集成化支持液膜萃取反萃取毛细管电泳联用微流控分析芯片具有体积小，成本低，集试样预处理功能和毛细管电泳分离分析功能于一体的优点。