本发明涉及生物、化学分析领域，公开了一种表面萃取装置、质谱分析系统和方法。本发明的表面萃取装置包括：采样单元、注射单元、回吸单元、带定量环的六通阀、电控多通阀和送气单元；所述采样单元同轴地由内而外设置回吸通道、注入通道和干燥气通道；回吸通道、注入通道和干燥气通道的同侧一端分别连接采样单元的回吸端口、注入端口和干燥气端口，另一端共同形成采样端口；在采样端口形成有采样空腔；干燥气通道在高于采样空腔处设有气孔；注射单元通过电控多通阀分别连通六通阀和所述注入端口；回吸单元和回吸端口分别连通六通阀；送气单元连通干燥气端口。本发明方案能够维持连续分析的液流稳定性，并且优化操作平台，降低操作难度，提升离子化效果。