本申请提供了一种低热容微型色谱柱箱系统，包括：一个或两个以上低热容微型色谱柱箱，所述低热容微型色谱柱箱包括箱体，设置在箱体内部的色谱柱；以及加热单元；所述一个或两个以上低热容微型色谱柱箱集成于同一控制系统内；本申请还提供了一种大气有机物在线测量系统。本发明可根据测量物质种类需求进行多柱温箱集成设计，即可将多个(2个及以上)微型柱温箱进行集成在一个模块中，可满足多种类型不同物化特性有机物的高精度程序升温要求。该低热容微型色谱柱箱系统设计体积小巧，可对其进行统一电路气路控制，从而实现各个柱温箱的独立程序升温控制，柱温箱之间相互独立又互相统一。