本申请公开了一种离轴多通道宽范围痕量气体浓度检测装置及方法，涉及红外半导体激光吸收光谱检测领域，该装置中电路模块包括信号激励单元、计算单元和至少一个数据模组；光学模块包括谐振腔气室和至少一个激光模组，谐振腔气室的两侧均设置有球面透镜组；球面透镜组包括若干环球面透镜，一类待测气体对应一环球面透镜，本申请在谐振腔气室实现痕量气体的多组分浓度检测，可不依赖时分复用技术，直接将激光光谱同时耦合到多通道谐振腔气室中，大大降低了气体测量的复杂性，简化了系统结构、降低系统成本，提高了检测系统的时间分辨率、检测效率和经济效益。