一种小型化多次反射式光声池增强型激光光声光谱的检测仪器及方法，属于微量气体检测技术领域。该仪器包括激光光源、光源驱动、光学准直器、小型化多次反射式光声池、进气阀门、出气阀门、传声器、信号采集与处理电路和触摸屏。对激光光源进行波长调制，激光在小型化多次反射式光声池的池壁表面沿径向方向发生多次反射。采用二次谐波检测技术可消除在池壁表面多次反射由固体光声效应产生的基频光声信号的干扰，实现对微量气体的无背景和高灵敏探测。本发明中的小型化多次反射式光声池可在减小池内容积的同时，通过激光在内壁多次反射的方式，大幅提高光声激发光的有效功率，因此可以降低对气样量的要求，并能提高系统的检测灵敏度和稳定性。