本发明公开了一种土壤微生物呼吸气体自动采集、置换及进样装置，包括培养箱、真空泵、空气压缩机、负压控制器、三通平衡压力阀组、三通采气切换阀组、自动控制器和至少两组的二通平衡压力阀组以及二通采气阀组，培养瓶与二通采气阀组中二通采气阀的进气口一一对应的连通，同一组的二通采气阀的出气口均与同一个三通采气切换阀的独立采气口连通，三通采气切换阀组的共享排气口与换气三通阀的出气口连通，三通采气切换阀组的共享进气口连通有进样气管，进样气管与进样三通阀的进气口连通，进样三通阀的出气口用于与气体分析仪连通。本发明能够实现样品气体的自动采集、置换和进样，以防止样品气体的泄露及交叉污染，保证样品气体的在线连续监测。