主動式采樣：利用抽氣泵等動力裝置，以一定的流量抽取空氣，使空氣通過特定的收集介質，如濾膜、吸附劑或吸收液。空氣中的顆粒物、氣態污染物等會被收集介質捕獲，從而實現對空氣中污染物的采集。例如，采集顆粒物時，空氣通過濾膜，顆粒物被截留在濾膜上；采集氣態污染物時，空氣通過裝有吸附劑的采樣管，氣態污染物被吸附劑吸附，或者通過吸收液，氣態污染物被吸收液吸收。

靜電吸附原理：一些空氣采樣器利用靜電場使空氣中的顆粒物帶上電荷，然后在電場力的作用下，帶電顆粒物被吸附到收集電極上，從而實現對顆粒物的采集。這種原理常用于一些需要快速檢測空氣中顆粒物濃度的場合。

擴散原理：被動式采樣器是基于擴散原理工作的。它利用空氣中污染物分子的擴散作用，使污染物自然擴散到收集介質上。收集介質通常是一種具有吸附或化學反應能力的物質，當污染物分子擴散到收集介質表面時，被吸附或發生化學反應而被固定下來。這種采樣器不需要外部動力，結構簡單，適用于長時間、低濃度污染物的采樣。