生物样本处理系统包括：成像单元(2)，所述成像单元包括数字图像处理系统和至少一个显微镜，所述显微镜包括至少一个透镜(14)；样本处理站(3)，所述样本处理站包括处理平台(3)，所述处理平台(3)包括支架(17)和用于移动支架(17)的位移机构，以及安装在处理平台(5)上的样本处理单元(7)。样本处理单元(7)包括一种组织载玻片支架(11)，用于将固定有生物样品(36)的组织载玻片(34)安装在其上，和一种微流控盒支架(9)，用于将微流控盒(4)安装在其上。组织载玻片支架(11)经由联接件(13)联接到微流控盒支架(9)，联接件(13)能够使所述微流控盒和所述组织支架从所述样本处理单元的打开位置和闭合位置安装和移除，以便使得所述组织支架(34)与所述微流控盒(4)密封接触。所述样本处理站包括多个所述样本处理单元，所述样本处理单元安装在处理平台上(5)，并且能够从允许安装或移除组织载玻片或微流控盒的位置移动到微流控盒支架(9)中的视窗(19)与所述至少一个显微镜的透镜相对齐的位置。