本发明涉及一种湿垃圾厌氧消化物料的在线取样系统，装置包括取样泵、电动阀、收集池、滤膜等，均采用在线系统进行自动控制。本发明还提出了一种湿垃圾厌氧消化物料的在线取样步骤主要包括：样品取样前，对厌氧消化罐充分混合搅拌；启动取样泵，利用电动阀、电动阀、电动阀之间的管段中，收集样品，存入进入收集池，重复多次取样，直至取样完成；利用压缩氮气对收集池样品进行混合均匀；在压缩氮气作用下，利用滤膜对样品进行过滤，获得滤液用于后续在线测定；在线测试完成之后，利用自来水对滤膜池、收集池及管路进行清洗，同时使用压缩氮气将管路中残余水份进行吹脱去除，避免取样交叉污染。本发明结构简单，样品代表性好，可避免交叉污染。