本发明属于分散和传质领域，提供了一种微尺度内超声场耦合高速剪切场强化高粘体系传质的装置及方法。所述装置包括驱动装置、内筒、转轴、外筒和超声波压电陶瓷片，内筒为两端封闭的圆筒，外筒套接在内筒的外部将内筒的侧壁包裹，外筒与内筒之间的间隙中有环绕内筒设置的超声波压电陶瓷片，转轴位于内筒中，转轴的轴线与内筒的轴线重合，转轴的外壁与内筒的内壁之间形成环隙，转轴的一端通过传动轴与驱动装置连接、另一端通过连接轴与设置于内筒中的轴套连接。本发明所述方法以上述装置为基础，可在连续化运行的基础上实现高粘气/液和液/液体系的高效传质。