本发明公开了一种热重‑裂解气相色谱‑质谱联用鉴定天然橡胶中非胶组分结构及组成的方法。该方法包括以下步骤：(1)将从天然橡胶中得到的非胶组分进行浓缩、干燥处理；(2)对步骤(1)干燥处理后所得样品进行热重检测分析；(3)依据热重检测分析的结果，采用分步裂解法对样品的组成进行分析，每步的裂解产物经色谱柱有效分离，并通过质谱检索得到裂解产物相应的分子结构信息，根据色谱总离子流图中信号峰的强弱来初步判断原样中物质的组成特征。应用本发明方法可以实现对天然橡胶中非胶组分分子结构及组成进行快速、准确地分析，丰富天然橡胶的应用基础理论，为天然橡胶的种植、加工、质量评价体系的完善及制品生产提供技术指导。