本实用新型公开了一种土壤气取样装置，用于对钻有深孔的土壤进行土壤气取样，包括用于覆盖深孔的盖板、通过连接线与盖板连接的取样瓶，取样瓶内装有有机物吸附材料，取样瓶的瓶盖上设有透气滤膜；盖板上螺纹连接有用于插入深孔内的套管，套管插入深孔内的一端为开口端、另一端为封闭端，套管内设有海绵，且海绵具有向外膨胀的趋势，套管上设有用于带动海绵运动的推拉杆，推拉杆自套管的封闭端插入套管内与海绵连接，海绵能够在推拉杆的带动下通过套管的开口端进入深孔内，并向外膨胀至与深孔紧密相抵，从而确定取样瓶的取样范围。本实用新型采样操作简单，省时省力，效率更高。