空氣質量在線監測站，簡稱空氣站，核心是對大氣、空氣中的污染物開展定點、連續或定時的采樣、測量與分析。

在環保重點城市，通常會布設多個空氣站實現區域空氣質量監測。站內配備多參數自動監測儀器，可連續自動監測，實時存儲結果，經分析后生成空氣質量評估數據。作為空氣質量控制與評估的基礎平臺，空氣站也是城市空氣環境保護的基礎設施。

常規監測參數包含大氣6參數與氣象 5參數。大氣 6 參數為 PM2.5、PM10、臭氧（O3）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）；氣象5參數包括溫度、氣壓、濕度、風向、風速。

按功能定位與建設標準，空氣質量監測站分標準站、小型站、微型站三類。

標準站，也叫大氣站，是城市或地區環境空氣保護的基礎監測設施。由國家投入高成本建設，嚴格按標準選點，多臺符合國標的監測儀器集中安裝在專用小型建筑內。監測方法依國標執行，每周需專業人員運維保養。因建站與運維成本高，標準站多為國控點、省控點或市控點。

小型站和微型站，均為標準站的補充。二者建設成本遠低于標準站，更適合大面積布局精細化或網格化監測。

小型站監測基于光化學法或傳感器法，無論哪種原理，都配備主動式采樣系統、質控系統、流量控制系統及前端除濕、溫度控制模塊，硬件精度接近大氣站。因其精度較高，適用于地方環境管理與內部考核，監測數據可標定溯源，質量比微型站更可靠。

微型站主要解決標準站、小型站的監測局限。部分區域遼闊，且標準站、小型站多為固定式，難覆蓋小型區域；加之二者成本高，網格化監測難推進，因此網格化微型空氣監測站出現。這類站點多通過擴散式或泵吸式采樣，采用多傳感器信息融合技術，核心作用是掌握空氣質量變化趨勢，輔助預警。