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温室气体监测仪器是研究温室气体浓度变化趋势以及源和汇的构成、性质和强度等的基础，也是温室效应评价的依据和减排措施制定的标尺。
温室气体监测技术是全面掌握温室气体排放及其环境、气候效应，预测其未来变化的重要保障。发展温室气体监测仪器国产化技术，也是构建国家生态环境监测体系的重要组成部分。
此外，随着国家“碳达峰”和“碳中和”战略的实施，温室气体的准确监测与评估将成为降碳目标的根本前提。
由于温室气体排放存在较大的时空变化特征，为了进行准确的排放估算，必须揭示温室气体排放的日变化、季节变化和空间变化的规律性，这就需要时间分辨率高、监测尺度广、准确度高、能够长时间连续观测的自动监测技术和仪器。
总的来说，目前的温室气体监测仪器，需要从点源、面源、区域等不同空间尺度开发天地一体化高灵敏时空监测技术。
目前主流的温室气体监测技术是以光和气体组分的相互作用为物理机制，根据目标组分的特征光谱，借助光谱解析算法，再结合光机电算工程技术，实现温室气体浓度在不同时间、空间、距离下的非接触定量反演。
常见的温室气体光谱学检测技术主要包括非分散红外光谱技术(NDIR)、傅立叶变换光谱技术(FTIR)、差分光学吸收光谱技术(DOAS)、差分吸收激光雷达技术(DIAL)、可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)、离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)、光腔衰荡光谱技术(CRDS)、激光外差光谱技术(LHS)、空间外差光谱技术(SHS)等。
其中，NDIR技术利用气体分子对宽带红外光的吸收光谱强度与浓度成正比的关系，进行温室气体反演，具有结构简单、操作方便、成本低廉等优点，但仪器的光谱分辨率和检测灵敏度较低。
FTIR技术通过测量红外光的干涉图，并对干涉图进行傅立叶积分变换，从而获得被测气体红外吸收光谱，能够实现多种组分同时监测，适用于温室气体的本底、廓线和时空变化测量及其同位素探测，仪器系统较为复杂，价格比较昂贵。
DOAS也是一种宽带光谱检测技术，能够实现多气体组分探测，仪器光谱分辨率较低，易受水汽和气溶胶的影响。DIAL技术是一种利用气体分子后向散射效应进行气体遥感探测的光谱技术，具有高精度、远距离、高空间分辨等优点，系统较为复杂，成本较高。
TDLAS技术利用窄线宽的可调谐激光光源，完整地扫描到气体分子的一条或几条吸收谱线，具有响应速度快、灵敏度高、光谱分辨率高等优势，能够实现温室气体原位点式和区域开放式探测，对于多气体组分探测通常需要多个激光器复用实现。
CRDS和OA-ICOS技术均属于小型化的气体原位探测技术，在温室气体监测方面，能够实现很高的检测灵敏度，成本比TDLAS要高。
LHS和SHS都属于高精度、高光谱分辨的气体检测技术，适用于温室气体的柱浓度或垂直廓线探测，可用于地基和星载大气探测领域。
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