本实用新型提供了一种高空挥发性有机物的自动采样系统，涉及大气环境监测技术领域。包括：多个苏玛罐、高度计、采样控制器、系留气球和地面锚泊装置，高度计、采样控制器和多个苏玛罐均固定在所述系留气球上；每个苏玛罐的开口都设置有电磁阀，采样控制器的第一信号输入接口与高度计的信号输出接口电性连接；采样控制器的信号输出接口分别与各多个苏玛罐上的电磁阀的控制端电性连接，采样控制器的信号输出接口输出用于控制电磁阀导通的开启信号，或者，输出用于控制电磁阀关闭的关闭信号。不同的苏玛罐可设置各自的留样条件，在满足留样条件时会在控制器的控制下进行采样，实现苏玛罐的多通道高空采样，采样更有效更具代表性。