本发明公开了一种用于内皮细胞三维培养灌注的器官芯片及其应用，属于生物组织工程技术领域。所述器官芯片，包括依次叠合设置的上层结构层、中间微制造通道层和下层空白板层；所述上层结构层上设置有贯通的基质灌注口；所述中间微制造通道层上设置有细胞外基质池，所述中间微制造通道层的侧面端面上设置有连通所述细胞外基质池且贯穿所述中间微制造通道层的水平灌注口；当所述上层结构层和所述中间微制造通道层相互叠合时，所述基质灌注口与所述细胞外基质池连通。本发明利用器官芯片技术，以具有良好生物相容性、透光性的材料为芯片材料，设计的芯片可培养内皮细胞和观察内皮细胞的灌注条件，在体外模拟血管。功能完善，操作简单，具有普适性。