本发明涉及一种基于温度感知的激光清洗在线监测装置和方法，该装置包括激光清洗装置和在线监测装置；根据激光器的参数，判断待清洗物是否适合本监测方法；使待清洗物表面置于聚焦后的激光光束束腰范围内，开启激光清洗装置和在线监测装置进行激光清洗；进行多次激光清洗，直至电压变化曲线趋于平稳不变，停止激光清洗；观察待清洗物表面是否存在烧痕，若存在烧痕重新进行激光清洗；若不存在烧痕，激光清洗结束。本激光清洗在线监测装置及方法利用不同物质的热物理参数不同能够准确的判断待清洗物是否清洗干净，解决了通过人工肉眼观察不能准确的判断待清洗物表面是否清洗干净的问题。