Enligt åklagarmyndigheten i Caracas utgör oppositionsledarens uttalanden “förräderi mot hemlandet” och “konspiration med en främmande makt”.
Machado har gått under jorden ett tag.
Utredningen mot henne kommer efter att USA:s representanthus i måndags godkände ett federalt embargo mot affärer med Maduros regering och personer med anknytning till den. Förslaget måste godkännas av den amerikanska senaten och av president Joe Biden för att träda i kraft.
Enligt Maduros regering utgör sanktionslagen, om den träder i kraft, ett brott mot FN-stadgan.
Oppositionen i Venezuela hävdar att deras presidentkandidat Edmundo González Urrutia, som flydde till Spanien efter en arresteringsorder, vann valet i juli med 67 procent av rösterna.
Biden-regeringen meddelade denna vecka att den ser González Urrutia som landets folkvalda president.