本发明属于氨基酸提取领域，涉及发酵液中高效提取L‑缬氨酸的工艺，其包括如下步骤：1)发酵，2)微滤膜过滤，3)蒸发浓缩，4)结晶，5)溶解，6)离子交换，7)超滤膜过滤，8)真空浓缩，9)离心烘干。本发明所述提取工艺与传统工艺相比，采用有机微滤膜、有机超滤膜系统，有机膜相比无机膜，具有柔韧性好、分离选择性较高、易成型、成本较低等优点；采用四效浓缩工艺相比单效浓缩蒸发器，节约蒸汽和冷凝水用量，降低生产成本，提高生产效率。