大氣綜合采樣器一般由收集器、流量計和抽氣動力系統三部分組成。氣泡吸收管和多孔玻璃吸收管，主要用于汲取氣態或蒸汽態的污染物，后者還可采集霧態氣溶膠，如噴灑的農藥乳劑。沖擊式吸收管主要用于采集煙塵和顆粒物。
濾料采樣夾，用于采集煙塵和顆粒物。固體顆粒采樣管，用于采集氣態或霧態污染物。采氣管、注射器、真空瓶，用于采集少量的氣態污染物。流量計，普通用孔口或轉子流量計測定空氣流量。還可裝配流量自動控制部件，以保證在采樣期間空氣流量的穩定。
抽氣動力系統，通常用電動真空泵、刮板泵、薄膜泵、電磁泵或其他抽氣泵。電動微型真空泵抽氣量大，可配置在大流量采樣器上。刮板泵、薄膜泵、電磁泵抽氣量較小，但重量較輕，攜帶便當，可配置在小流量采樣器上。用作氣體采樣的泵俗稱氣體采樣泵，學名應該是“微型真空泵”。普通負載較小的常被稱為氣體取樣泵，微型真空泵能夠帶大負載、允許進氣口堵死。不同的設計和元件使得兩種微型泵的本錢差異較大，氣體采樣泵在價錢上略有優勢，但疲倦強度、牢靠性、壽命等技術指標不如微型真空泵。大負載條件下氣體采樣泵容易損壞，特別是低端的微型泵。
