本发明涉及一种两层细胞培养体系器官芯片及其制备方法，该器官芯片包括两层细胞培养体系，每层均有培养液微流体通道，药物微流体通道，细胞培养室，药物检测池。该器官芯片设计有微结构和微流体通道，两种细胞分别固定在各自特定的细胞培养室，细胞之间通过微流体通道进行细胞间信号传输与相互作用。该器官芯片实现了两种或多种细胞的平行植入和共培养，操作简单，降低了实际样品的用量，简化了细胞植入过程，具有便携、经济、高效和准确的特点；并且可以独立的进行细胞种植和培养以及药物毒性或药理活性的检测。本发明是模拟人体器官结构和功能而制备的微型化，自动化，可视化的新型器官芯片，从而为组织和再生工程、器官移植以及药物评价提供有效地理论依据。