本發明公開了一種利用光刻膠制備三維微電極陣列的方法,包括:在硅襯底上形成第一光刻膠層,在第一光刻膠層上形成第一絕緣層;形成若干個陣列狀排布的、貫穿所述第一絕緣層與第一光刻膠層至硅襯底的上表面的孔洞,并在孔洞內填充金屬以形成金屬體;形成一端與金屬體的上表面連接的金屬引線;金屬引線的另一端連接焊盤;在第一絕緣層上形成第二絕緣層;第二絕緣層覆蓋金屬體的上表面以及金屬引線;去除硅襯底,使金屬體的下表面暴露出來;去除第一光刻膠層,使金屬體的下部暴露出來,形成三維微電極陣列。本發明通過在光刻膠上進行干法刻蝕形成三維結構,工藝相比現有的技術進行了簡化,制作成本也大大降低。