本发明公开一种低温等离子体与生物相结合处理难降解有机废气的方法及其装置。有机废气被收集后，依次通过低温等离子体反应器和生物处理反应器处理，最后，通过烟囱排入大气。在低温等离子体反应器内，利用高压放电产生的O3、OH·、H2O2、O·和高能电子等强氧化性物质，使难溶于水、难生物降解多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物和有机腈化合物氧化为易溶于水、易生物降解的低碳有机酸、醇和酯等有机化合物。在生物处理反应器内，有机酸、醇和酯等化合物在微生物作用下，进一步转化为CO2、H2O和其它无机化合物。上述处理可使废气中所含苯、甲苯、二甲苯、苯酚等难生物降解有机化合物的总净化效率达到90％以上。