本发明公开了一种便携式CO2高灵敏检测系统，包括有主控芯片，与主控芯片连接的有激光器温度控制器和电流控制器，主控芯片通过SPI接口连接SD卡，主控芯片通过通用异步收发传送器与上位机连接，所述的激光器温度控制器和电流控制器均与DFB激光器连接，所述的DFB激光器发射的激光通过光纤准直器准直后进入Herroitt多次反射吸收池内，光电探测器对Herroitt多次反射吸收池内的光谱信号进行探测，光电探测器与信号调理电路连接，信号调理电路与所述的主控芯片连接。本发明系统集成度高，体积小，重量轻，功耗低，便于外场实验和一些飞行实验，采用嵌入式系统，可以直接得到浓度值，并可以存储，不需要上位机的后续处理，采用多次反射吸收池，大大增加了检测灵敏度。