本发明属于基因测序技术领域，公开了一种高通量单细胞测序仪及其测序方法。本发明的高通量单细胞测序仪包括微流体控制系统、热循环系统和嵌入式与远程通讯人机界面系统，可通过压力调节装置和毛细管控制凝胶、细胞液和油三相液滴的流速，实现高通量液滴生成、细胞和编码分子的高效编码、特异性标记与捕捉；采用自发微泵和电池驱动的单一恒温热源，将核酸扩增系统整合进来，大大降低了成本，减小了设备体积，适合实时实地野外操作，操作简便，具有广阔的市场应用前景。