本发明涉及一种内埋式薄膜热电偶及其制备方法。内埋式薄膜热电偶包括基底、电极薄膜以及保护膜。基底的表面内凹形成电极槽，电极薄膜设于电极槽内，保护膜覆盖于基底的设有电极槽的表面。通过对热电偶的结构进行设置，使电极薄膜内埋在基底表面内凹形成的电极槽内，并通过保护膜的覆盖对电极薄膜进行封装。此时，电极薄膜与基底之间具有良好的结合力，并且电极薄膜以内埋式的方式位于保护膜和基底之间，这样可以在使用过程中有效降低电极薄膜的脱落风险，提高热电偶的使用稳定性。