本发明提供一种多芯结构无机热电纤维及其制备方法，其中纤维包层为多孔硅酸盐玻璃，纤芯为多芯结构且单个芯为P型或N型碲化铋材料，通过纤维端面镀金属膜电极，串联P‑N纤芯。其方法包括：在玻璃包层上钻多个纤芯孔，并刻环形拉丝槽；在相邻的玻璃孔交替填充P型半导体材料和N型半导体材料，密封纤芯孔另一端，制成纤维预制棒；纤维预制棒在700‑750℃保温，形成元素扩散界面结构保护后，于800℃至900℃下拉丝，冷却固化，得到多芯热电纤维；经掩模板，在多芯拉丝纤维的两端电镀电极膜，形成纤芯的电串联和热并联，得到多芯结构无机热电纤维。本发明克服了单芯热电纤维功率密度低的限制，功率密度显著提高，热电转换效率高。