本发明公开一种直立石墨烯电化学微电极结构，该微电极结构包括：绝缘基底、工作电极、对电极、参比电极和亲水生物相容性包覆膜，所述绝缘基底上方依次设有所述工作电极和所述对电极，所述绝缘基底下方设有所述参比电极；所述工作电极、所述对电极和所述参比电极的一端均包覆有所述亲水生物相容性包覆膜，另一端均通过接线端子与检测仪器相连接；所述工作电极为直立石墨烯电极，所述工作电极表面根据测试指标物质复配相应的生物蛋白。本发明通过在电极表面覆以亲水生物相容性包覆膜，可用于人体皮下生物指标的动态监控，直立石墨烯电极作为工作电极，检测灵敏度高，稳定性强，并可根据需求增加工作电极，实现多个参数的同时检测，提高了检测效率。