본 실시예에 의한 미세 생물체 분석 장치는 제1 광을 제공받고 형광을 발생하도록 형질 전환된 미세 생물체에서 형광이 발생하도록 제1 광을 제공하고, 형광을 검출하여 미세 생물체의 신경 활동(neural activity)을 분석하는 신경 분석부(neural analysis unit)와, 미세 생물체에 제2 광을 제공하고 미세 생물체의 움직임에 따른 행동 분석을 수행하는 움직임 분석부(motion analysis unit)와, 행동 분석부가 분석한 행동 분석 결과와 신경 분석부가 분석한 신경 활동 결과의 상관 관계를 연산하는 상관 관계 연산부 및 행동 분석부와 신경 분석부가 배치된 오토 스테이지를 포함하며, 행동 분석부는, 미세 생물체의 움직임을 추적하도록 오토 스테이지를 제어한다.