一個完整的CEMS系統由顆粒物監測系統、氣態污染物監測系統、煙氣排放參數監測系統和數據采集處理系統組成。

顆粒物監測系統:顆粒物一般指直徑為0.01~200μm的固體物質，子系統主要包括顆粒物監測儀(煙塵計)、反沖洗、數據傳輸等輔助部件；

氣態污染物監測系統:煙氣中的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、氯化氫、氟化氫、氨氣等。該子系統主要測量煙氣中污染物的成分；

煙氣排放參數監測系統:主要監測煙氣排放參數，如溫度、濕度、壓力、流量等。這些參數在一定程度上與被測氣體的濃度有關，可以測量被測氣體的濃度；

數據采集處理系統:對硬件測量得到的數據進行采集、處理、轉換和顯示，并通過通訊模塊上傳至環保部門平臺；同時，記錄反吹、故障、校準和維護等時間和設備狀態。

隨著“十二五”節能減排政策的出臺，以及行業內大氣污染物排放標準的修訂和升級，特別是2007年以后，濕法脫硫技術的廣泛應用導致許多顆粒物的濃度低于150 mg/m，因此顆粒物的CEMS將以適合測量低濃度的散射法為主。與此同時，CEMS氣態污染物將向全光譜分析和線性光譜技術發展，測量范圍將逐步向低濃度發展，追求更高的準確度和精度。