一种呼出气样品前处理装置及处理方法,该装置包括除水装置、富集装置、气泵、出气通道切换模块,除水装置、富集装置、气泵依次连接在进样端与出气通道切换模块的输入端之间,出气通道切换模块的第一输出端连接排气口,出气通道切换模块的第二输出端用于连接VOCs检测装置,除水装置用于除去气体中的水分,富集装置包括用于吸附VOCs的吸附单元和用于加热以使被吸附的VOCs解吸的加热单元,气泵用于提供气体输送动力,出气通道切换模块用于切换控制将来自富集装置的气体从第一输出端输送至排气口排出或从第二输出端输送至VOCs检测装置进行检测。本发明能够对人体呼出气的简便、快速、可靠的前处理,提高后续VOCs检测的可靠性和准确性,并实现了装置的便携化。