VOCs在线监测设备主要由采样探头系统、伴热管线、预处理系统、电控单元、VOCs分析仪及辅助系统组成，测量时烟气由机柜内的外置高温泵抽取，经由采样探头、伴热管线、除尘过滤器后通入VOCs分析仪进行测量，仪表的辅助系统包括零气发生单元、氢气发生器及标气等。
采样系统负责整个VOCs在线监测系统的样品采集工作，VOCs在线监测系统安装现场的采样位置、采样条件以及安装操作都应按照产品的技术方案严格执行。
预处理系统将采样系统采集的样品进行预先处理，如去除VOCs组分中水分的干扰、减小或消除VOCs组分吸附造成的测量失真等影响等等，使VOCs气体处于适合测量的范围内。
气体分析系统、数据采集与处理子系统由工控机和有机废气在线监测系统监测软件构成。有机废气在线监测系统监测软件安装在外置工控机内，用于监测和汇总所有的气体浓度信息和工作状态信息，同时生成报表、存储数据、记录历史数据、与环保部门联网通信等功能。
山东海慧环境公司的VOCs在线监测系统采用高温伴热双柱并联反吹色谱分离技术，可以自动测量和分析甲烷和总烃的含量，通过总烃和甲烷含量的差值计算得到非甲烷总烃的含量，大大缩短了分析周期，同时针对高沸点非甲烷总烃研制的高温伴热技术大幅度减少了高沸点非甲烷总烃的色谱峰展宽，允许仪表对高沸点物质进行地测量，甚至在高浓度非甲烷总烃存在的情况下也可以进行该操作。
