本发明涉及大气污染检测领域，公开了一种大气污染颗粒物实时采样及在线分析方法及装置，包括S1)利用筛选器对气体样品进行筛选；S2)给电磁铁进行通电，利用抽气泵将携有大气颗粒物的气流抽至采样膜；S3)电磁铁断电，获得采样膜采样点上的大气颗粒物；S4)利用电机将采样膜采样点上的大气颗粒物移动至质谱进样口；S5)关闭电机，启动原位电离源和质谱仪；S6)利用原位电离源对颗粒物进行离子化，利用质谱仪进行检测；S7)实现颗粒物采样与分析同步进行。本发明将颗粒物物质采集组件与原位电离质谱分析相结合，实现颗粒物采集与分析实时化，利用带状采样膜可持续长期不间断监测，无需人工操作，自动化程度高。