本發明公開了一種微電極及其制備方法和應用。本發明微電極包括基體和設置于所述基體上的微電極單元,在所述微電極單元外表面還結合有三維鉑納米層,在所述三維鉑納米層外表面還結合有電荷存儲與注入增強層,其中,所述三維鉑納米層含有分布若干鉑納米錐體或鉑納米花的絨面,且所述電荷存儲與注入增強層結合在所述絨面上。本發明微電極具有大的表面積,并有效降低微電極阻抗、增加電荷存儲能力以及電荷注入能力等電化學性能,保證本發明微電極具有良好的生物兼容性及如機械穩定性與電化學穩定性等長期穩定性,從而提高本發明微電極的電刺激效率。本發明制備方法各步驟能夠有效控制,從而保證了制備的微電極性能穩定,而且效率高,能夠工業化生產。