本发明公开了一种生理环境下细胞磁力显微操纵方法和系统。生理环境下细胞磁力显微操纵的系统是将由磁性探针、探针纳米偏移检测模块、三维位移平台、倒置/正置光学显微镜、磁性探针控制模块及位移控制模块组成的系统置于精密控制的适合细胞体外生长的培养环境中，实现生物细胞体外的操作及实时跟踪观测。细胞磁力显微操纵的方法是基于对细胞磁力显微操作与磁性纳米粒子相结合，利用磁性探针对含有磁性纳米粒子的单个细胞按选择区域逐点测量并记录磁力大小，在纳米尺度同时获得磁力和形貌点阵图像，精确定位磁性细胞和磁性纳米粒子，进而用磁性探针对单个细胞进行操作、移动、搬运、注射及测试，这对纳米生物技术及微纳操纵技术具有指导意义。