本发明公开了一种用于光学元件在线表面洁净监测和处理的装置及方法，包括：光学元件表面颗粒物在线检测系统，其暗场成像系统位于光学元件的上方且垂直与光学元件；用于对光学元件进行洁净处理的洁净处理装置，其通过水平运动机构和竖直伸缩机构实现对擦拭机构的位置移动，进而可实现对光学元件的表面擦拭；上位机，其与光学元件表面颗粒物在线检测系统和洁净处理机构通信连接。本发明的装置及方法可用于对光学元件的表面进行实时在线监测，同时根据暗场监测的结果来进行非常及时的洁净处理，操作简单便捷，也避免了人工作业带来二次污染的风险，从而减少了光学元件的损伤，有效保障了高功率固体激光装置的稳定运行。