本发明公开了一种在工件表面制备微纳二维结构的加工方法及装置，属于特种加工领域。该方法在加工过程中采用激光烧蚀与电化学沉积相耦合的方法，激光束聚焦在工件基板表面，通过数控系统控制激光烧蚀的区域和路径，在工件基板表面加工出微米级结构；激光烧蚀的同时，工具阳极保持正对烧蚀区域，在工件基板该区域微米结构上沉积出纳米结构。为了将阳极电场最大限度的约束在电极顶端区域，将工具阳极穿入绝缘玻璃管内实现侧壁绝缘。另外，激光的热‑力效应使辐照区域溶液温度升高，同时产生强烈的搅拌作用，加快沉积液的循环流动更新，促进纳米结构的快速高效生长。本发明适用于零部件表面的微纳二维结构的高效加工和制造。