本申请公开了一种空气放射性实时监测系统，包括抽气系统，加热除湿装置，气体置换式差分环境电离室探测装置，信号处理单元，以及控制单元。其中气体置换式差分环境电离室探测装置包括相互独立的不锈钢圆柱体上部腔室和下部腔室，所述下部腔室顶部设置有电极烘烤装置和本底射线产生装置。本申请通过电极烘烤装置，保证了电离室在长时间使用后仍可保持绝缘度和高的测量准确度。通过布置在电离室探测装置上部腔室和下部腔室之间的本底射线产生装置，并结合齿轮联动结构，实现检验源的有效利用。