本发明公开了一种多相分离方法、装置及其应用。本发明涉及的装置包括多孔膜及功能液体组成的液体复合膜，密封材料与夹持装置将其密封在装置中，该装置的一侧设有至少两个通道口；另一侧设有至少一个通道口；第一通道口连接第一输入通道，第二通道口连接第一输出通道，第三通道口连接第二输出通道；第一输入通道和第一输出通道之间以及液体复合膜与第二输出通道之间设有连接通道。本发明装置具体实施时，基于液体复合膜的作用机制，利用外界刺激引起的功能液体表面张力变化以及Marangoni流动，使输运物质的过膜性质发生变化，并结合液体复合膜对多相物质调控性的差别，使两相物质从不同的输出通道中流出。