本发明公开了一种基于光纤探针的植物活体细胞捕获和操控装置及其方法。基于光纤探针的植物活体细胞捕获和操控装置包括激光器、电脑、电荷耦合元件、显微镜、物镜、光纤探针、玻璃管、载玻片、光纤调节架、载物台。基于光纤探针的植物活体细胞捕获和操控的方法，具体步骤如下：步骤S1：制备用于捕获和操控的光纤探针；步骤S2：组装一维叶绿体阵列；步骤S3：操控一维叶绿体阵列在活细胞内运动；步骤S4：组装二维叶绿体阵列。本发明实现了对植物细胞内的典型的细胞器叶绿体的操控、排列和组装，此对植物的光合作用和基因工程至关重要。