本发明涉及一种单细胞捕获微流控芯片，包括：功能层和盖片层；功能层包括：硅片本体和修饰在硅片本体上的多个功能区；多个功能区至少包括：样品进样及预处理区、捕获功能区和废液处理区；样品进样及预处理区由细胞液流入口、进口储液池、设置有微型分散柱的流入通道组成；捕获功能区由设置有缓冲柱和捕获阱阵列的微型反应池组成；废液处理区由设置有微型分散柱的流出通道、出口储液池及废液流出口组成；细胞液流入口与进口储液池连通；进口储液池借助于流入通道与微型反应池连通；微型反应池借助于流出通道与出口储液池连通；出口储液池与废液流出口连通。本发明提供的微流控芯片能够实现细胞载流液的均匀进样和单个细胞的芯片内捕获。