本发明公开了一种基于单光束分束的激光诱导击穿光谱分析方法及其实施装置，包括光路相应联接的激光源、激光分束装置、直路光学传输装置、旁路光学传输装置，以及光纤探测器、光谱仪和数据分析器，由激光分束装置将激光源发射的一束激光分成两束激光，一束激光由直路光学传输装置聚焦后垂直入射到样品表面，另一束激光由旁路光学传输装置调整激光入射角度至与垂直入射激光在样品表面上的作用点重合的角度并经聚焦入射到样品表面，两束激光共同激发样品产生等离子体，收集等离子体的光纤探测器由光纤与光谱仪相连，将等离子体发射光谱耦合进光谱仪，光谱仪通过USB数据线将采集的光谱数据传输给数据分析器对样品成分进行检测分析，得到样品成分信息。