基于物种重要度识别的VOCs正交矩阵因子解析方法和装置，其方法包括：利用VOCs物种组成的在线监测数据构建数据集，以监测物种为特征，以每一条监测数据为独立样本，搭建集成聚类分析和重要度分析的机器学习模型，识别VOCs物种组成监测数据的类别及区分不同类别时的重要物种，进而以各个类别分别开展PMF的解析计算，并在计算中基于物种重要度的排序确定是否强纳入、弱纳入或不纳入PMF计算中，实现PMF的高效、准确解析。本发明显著降低了PMF解析的不确定性，极大提高了污染来源解析的准确性和有效性，有力支撑区域VOCs污染的来源识别与科学管控，助力区域大气VOCs等污染物的大幅削减及空气质量的有效改善。