本发明涉及一种用于灰霾成分的在线监测装置，包括灰霾收集单元、信号激发单元、信号收集单元、灰霾状态监测单元和计算机；灰霾收集单元包括灰霾收集腔、粒径选择器、势阱激光器、具有扩束和准直功能的组合透镜、斩光器、高倍聚焦镜头、气流约束器、鞘流管和抽气泵，信号激发单元包括脉冲激光器、第一连接光纤和激发光束聚焦探头，信号收集单元包括信号收集探头、第二连接光纤、光谱仪，灰霾状态监测单元包括灰霾状态监测探头、CCD探测器和USB连接线。本发明能够实时监测空气中灰霾的成分，具有响应速度快、可同时分析多种成分、非接触式测量等特点。