本发明公开了一种立体的微流控芯片，包括第一基片，第二基片，…至第N基片，N为大于等于2的正整数，所述第一基片至第N基片具有微流通道或微流腔，所述第一基片至第N基片依次通过聚合物层两两连接，使得所述第一基片至第N基片的微流通道或微流腔相连通，从而形成立体的微流控结构。本发明还公开了该微流控芯片的制备方法，首先将预制的聚合物均匀涂覆于衬底上，干燥后得到1μm～100μm的聚合物层；然后第一基片和第二基片分别与聚合物层键合，反复叠加，从而得到所述微流控芯片。通过本发明，在不施加压力的情况下实现微流控芯片的键合，方法简单，可广泛应用于微流控芯片的制备。