本实用新型公开了一种土壤热脱附异位修复系统，包括热脱附筒、旋风分离器、土壤收集装置、尾气燃烧器和预热送风装置。热脱附筒内设有超声波发生装置和微波加热器，热脱附筒上通过送风管道与预热送风装置相连接；预热送风装置包括进风通道、余热回收装置和鼓风机；旋风分离器底部与土壤收集装置相连通，旋风分离器顶部通过尾气管道与尾气燃烧器进气口相连通。本实用新型利用微波加热技术、临界流化原理与超声波空化原理将含有有机污染物的污染土壤迅速热脱附为合格的可回填的洁净土壤。热脱附产生的有机尾气加以辅助燃气利用四角切圆燃烧法完全燃烧为洁净尾气并经过余热回收装置排放到大气中。土壤与尾气的排出口均有检测装置以保证产物安全无害。