本发明公开了一种便携式呼出气采集装置及方法，该装置包括壳体、一次性呼吸面罩、传感器组、流量计、富集装置、气路转换接头、主控电路板和气泵，被测试者通过一次性面罩呼气，呼出气通过流量计可测得体积。使用可拆卸四孔进气接头，与富集管、三通电磁阀联用，可实现采集气路切换。使用气敏传感器、温湿度传感器及压力传感器作为敏感器件，触发三通电磁阀和气泵工作，可收集被测试者上呼吸道及下呼吸道的呼出气。使用温度传感器与温控片联用，维持收集过程中富集管所处腔室温度，以收集呼出气中不同成分，便于后续标志物的检测。此外，结合流量计可获得不同物质在呼出气中的浓度，进而预判断血液或者肺部或者肠胃中各标志物浓度。