本发明公开了一种一体化微型气体吸收池，该吸收池包括顶板、底板以及设于顶板和底板之间的两个反射镜‑微纳透镜一体化元件和两个密封板；所述顶板和底板上开有通气孔；所述两个反射镜‑微纳透镜一体化元件由透明基板、设于透明基板正面的超表面透镜及反射镜和设于透明基板背面的增透膜组成，透明基板正面朝向吸收池内部；两个反射镜‑微纳透镜一体化元件相对设置，且两个超表面透镜彼此错开，超表面透镜外侧分别设有可调激光器和探测器。两个超表面透镜还可设于两个反射镜‑微纳透镜一体化元件中的任意一个元件上。本发明可以有效解决目前的气体吸收池由于各关键光学元件各自分立，因而体积较大、成本较高，且难以实现高精度的对准封装的问题。