大氣預濃縮係統可以將VOCs組分進行富集，同時去除樣品中會對分析造成幹擾的水和二氧化碳，提高儀器的靈敏度，改善待測組分分離效果。目前常用的預濃縮係統主要可分為液氮冷阱預濃縮係統和吸附劑輔助電子製冷預濃縮係統。其中液氮冷阱預濃縮係統是較為傳統的預濃縮方式，其製冷溫度低可達到-180℃，靈敏度較高，且不會帶來目標化合物的“歧視”現象，其缺點為設備體積較大、液氮需要經常更換、運行成本較高。

　　吸附劑輔助電子製冷預濃縮係統的製冷溫度低可達-50℃左右，例如，建立電子製冷預濃縮-雙柱氣相色譜-質譜/氫火焰離子化檢測器方法，其樣品富集冷阱溫度為-30℃。該方法具有設備體積小、適用於在線監測的優點，但需要注意吸附劑性能對分析結果影響較大，需通過係統實驗驗證選擇佳的吸附劑或吸附劑組合。

　　大氣預濃縮采用三級冷阱技術有效達到液氮冷凍VOCs的效果，滿足30ppt以下痕量分析要求。免操心，即開即用，無需日常維護。體積小，功耗低，樣品軌跡可溯源。三級為-160℃毛細空管。低溫實現高效聚焦，空管實現微流量脫附。CO2&H2O管理技術，一級冷阱低溫除水，而不損失VOCs，二級冷阱填料特殊，捕集VOCs的同時，有效去除CO2、O2、N2。靈活的內標進樣，定量精度≤±2%。自動化係統檢漏。

　　除了上述大氣預濃縮係統各種帶前處理功能的自動進樣器，一些特殊的消耗品如熱脫附管，SPME材料也很重要。如帶有方向標誌和射頻識別（RFID）功能的熱脫附管，方便跟蹤樣品和存儲；不鏽鋼管上的標記包含序列號，條形碼和采樣方向箭頭。還開發了色譜冷風儀（涵蓋低溫自動液體進樣器和低溫色譜儀），可讓柱溫箱低於室溫10℃以下，室溫為25℃時，色譜柱溫度可到15℃以下，適用於石油、石化企業的碳五原料、戊烷油、汽油組成和石腦油等低溫色譜分析。