本实用新型涉及一种氮吹浓缩装置和样品处理系统。氮吹浓缩装置包括：气路控制模块，用于与气源连接；固定架，用于装配至自动进样器上，所述固定架设有停放位和样品位；以及氮吹头，所述氮吹头与所述气路控制模块连接，所述氮吹头具有放置于所述停放位的第一状态，以及与所述样品位上的样品容器配合的第二状态，所述氮吹头能够被所述自动进样器的机械臂拾取并进行移送，以在所述第一状态和所述第二状态之间进行切换，在所述第二状态时，所述气路控制模块能够根据预设程序控制所述氮吹头向所述样品容器内进行气体吹送。本方案的氮吹浓缩装置能够与自动进样器联用，完成样品自动化前处理及后续的自动取样分析，能够实现在线氮吹浓缩功能。