本实用新型涉及大气无机氮成分收集技术领域，具体地说是一种大气无机氮成分在线自动收集富集系统，其中超纯水水箱与气相物质水溶液储存箱通过设有控制阀的管路连通，超纯水水箱与颗粒相物质水溶液储存箱通过设有控制阀的管路连通，气相物质水溶液储存箱与第一离子交换树脂管通过设有控制阀的管路连通，颗粒相物质水溶液储存箱与第二离子交换树脂管通过设有控制阀的管路连通，淋洗液储存箱分别通过设有控制阀的管路与第一离子交换树脂管入液管路和第二离子交换树脂管入液管路连接，第一离子交换树脂管输出端管路和第二离子交换树脂管输出端管路均设有出液阀。本实用新型可以高时频地自动收集和富集大气中无机氮成分，便于开展氮同位素分析。