本发明属于生命科学技术领域，具体为用于单细胞中单分子蛋白质与生物分子计数的系统与方法。本发明系统包括微注射泵、三维可移动定位样品操作平台、荧光显微镜物镜系统、CCD图像采集系统、荧光图像处理和计数系统、抗体功能化修饰的玻片；在显微镜监视下使用样品操作平台控制吸取皮升体积单细胞，加样到功能化玻片上；在样品微液滴原位进行细胞裂解及目标分子释放，并被玻片上抗体捕集形成单分子层；标记荧光标签后，由荧光成像系统拍摄并完成荧光计数。本发明单次成像可实现对单细胞内1到3000个分子的蛋白质的精准计数，通过多次、多视野拍摄和数据叠加扩大计数范围至10^4。本发明可扩展对皮升级液滴内分子进行分子计数。