本申请涉及生物组织工程技术领域，公开一种气液培养式器官芯片，包括一个或多个培养单元，每一培养单元包括多个培养孔，每一培养孔包括由上至下设置的储液孔、第一种植孔，第二种植孔和半透膜，其中，储液孔呈阶梯状孔，在其阶梯面上设置储液通槽；第一种植孔与储液孔连通；第二种植孔与第一种植孔连通，且储液通槽向下延伸与第二种植孔连通。半透膜设置于第一种植孔与第二种植孔连通的端面。其中，每一培养单元中，多个培养孔的储液孔通过第一连通通道连通。一个培养单元的多个储液孔通过第一连通通道进行连通，实现更高效的动态物质交换。能够实现传统液相培养或者气液培养模式。本申请还提供一种应用。