本发明属于空气采集检测技术，为多区域空气采集一体化无人机及工作方法，包括主机身、控制器及多个采集装置，每个采集装置包括集气管、吸气管、云台、第一微型气泵、用于排气的第一输气管、第二微型气泵和用于吸气的第二输气管；第二微型气泵与第一输气管连接；每个采集装置中的集气管同时构成无人机的空心机臂，集气管内通过转盘分成多个采集单元，转盘的旋转角度可控使转盘处于打开或关闭状态；云台与集气管相连；第一微型气泵为吸气泵，吸气管靠近主机身的一端与第二输气管连接，安装在云台上；吸气管通过以云台为球心、其自身长度为球半径的球面运动执行空气采集任务。本发明可实现对待测区域空气样本的快速和定点收集。