本发明公开一种模拟体内动态循环的微流控药物分析系统，包括，药物分析装置和用于实时监测的显微图像分析设备，药物分析装置包括：液体池、第一毛细管微通道、蠕动泵、分流聚流型微通道模块、第二毛细管微通道、药物注入口、培养槽型微通道模块、第三毛细管微通道、三通阀门、第四毛细管微通道；分流聚流型微通道模块和培养槽型微通道模块连接显微图像分析设备。采用本发明的技术方案，可以进行细胞或组织的体外在线培养、实时观测、随时取样分析，有效补充药物和药物载体评价过程中的空白和不足，推动给药和释放分析过程的进行。