氣相色譜儀主要是使用物質的沸點、吸附性質的差異來完成混合物的分離。待剖析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體（即載氣，也叫活動相）帶入色譜柱，柱內含有液體或固體固定相，由于樣品中各組分的沸點、吸附功能不同，每種組分都傾向于在活動相和固定相之間形成分配或吸附平衡。
但由于載氣是活動的，這種平衡實際上很難建立起來。也正是由于載氣的活動，使樣品組分在運動中進行反復屢次的分配或吸附/解吸附，結果是在載氣中濃度大的組分先流譜柱，而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當組分流譜柱后，當即進入檢測器。
檢測器可以將樣品組分的與否轉變為電信號，而電信號的大小與被測組分的量或濃度成正比。氣相色譜儀將這些信號放大并記錄下來時，就是氣相色譜圖了。
氣相色譜儀在行業的優勢如下：
①別離效率高，剖析速度快，例如可將汽油樣品在兩小時內別離出200多個色譜峰，一般的樣品剖析可在20分種內完成。
②樣品用量少和檢測靈敏度高，例如氣體樣品用量為 1毫升，液體樣品用量為0.1微升固體樣品用量為幾微克。用恰當的檢測器能檢測出含量在百萬分之十幾至十億分之幾的雜質。
③選擇性好，可別離、剖析恒沸混合物，沸點相近的物質，某些同位素，順式與反式異構體鄰、間、對位異構體，旋光異構體等。
④氣相色譜儀使用規模廣，雖然首要用于剖析各種氣體和易揮發的有機物質，但在一定的條件下，也可以剖析高沸點物質和固體樣品。使用的首要范疇有石油工業、環境保護、臨床化學、藥物學、食品工業等
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