氣相色譜儀利用被測物質各組分在不同兩相間分配係數(溶解度)的微小差異，當兩相作相對運動時，這些物質在兩相間進行反覆多次的分配，使原來只有微小的性質差異產生很大的效果，而使不同組分得到分離。
氣相色譜儀類型
氣相色譜儀由於所用固定相不同，可以分為兩種，用固體吸附劑作固定相的叫氣固色譜，用塗有固定液的的擔體作固定相的叫氣液色譜。
氣相色譜儀按色譜分離原理來分，氣相色譜儀亦可分為吸附色譜和分配色譜兩類，在氣固色譜中，固定相為吸附劑，氣固色譜屬於吸附色譜，氣液色譜屬於分配色譜。
氣相色譜儀按色譜操作形式來分，氣相色譜屬於柱色譜，根據所使用的色譜柱粗細不同，，可分為一般填充柱和毛細管柱兩類。一般填充柱是將固定相裝在一根玻璃或金屬管中，管內徑為2~6毫米。毛細管柱則又可分為空心毛細管柱和填充毛細管柱兩種。空心毛細管柱使將固定液塗在內徑只有0.1~0.5毫米的玻璃或金屬毛細管的內壁上，填充毛細管柱是近幾年才發展起來的，它是將某些多孔性固體顆粒裝入厚壁玻管中，然後加熱拉製成毛細管，一般內徑為0.25~0.5毫米。
常見的氣相色譜儀
在線氣相色譜儀：
在線氣相色譜儀又稱流程氣相色譜儀或工業氣相色譜儀，它與其它用途的氣相色譜儀相比要求自動化，計算機化程度更高，色譜柱的使用壽命要足夠長，以保證儀器能長期連續運轉(檢修期大於6個月)，分析數據要準確，可靠和穩定不變。
在線氣相色譜儀主要一般由：①樣品預處理裝置;②主機分析器;③程序執行軟體;④數據處理等四部分組成，在結構上它和實驗室用氣相色譜儀不同，一般把前兩部分放在現場，儀器的控制和數據處理放在總儀表控制室。由於分析現場的條件和安全要求不同，分析器又多為防爆型。由於儀器分析監測控制各種功能不同要求不同，工業色譜又分開環和閉環兩大類。
物質的某些物化常數測定用氣相色譜儀：
由於氣相色譜儀特有的分離特點，因而在催化熱力學和動力學方面有很多方面可以應用。用經典方法測定物質的物化常數，通常手續麻煩，時間較長，需要純物質，而用氣相色譜儀設備簡單，操作方便，可同時測兩種或多種物質相差極其微小的物化常數。如：分配係數，活度係數，溶解熱，蒸汽廢度，自由能，自由等。特別是固定物質的比表面積和孔徑分布，已有多種型號的專用氣相色譜儀供用戶選擇並有專著出版。
製備用氣相色譜儀：
製備用色譜法是指利用色譜的高分離效率來分離純化有機或無機化合物的方法。經色譜法製備的化合物純度稱為色譜純，純度一般都大於99.999%。製備的目的主要有:①製備色譜純的化合物作為化工和科研工作中所需要的高純試劑和標準品;②製備物質作為其它大型分析儀器進一步進行定性鑑定。
根據製備目的的不同，製備用氣相色譜儀可分為大型工廠規模的製備色譜裝置(年產量可達萬噸以上)和小型作為多功能氣相色譜儀附件的製備裝置，製備量一般在幾毫克到幾克範圍內。值得指出的是隨著分析儀器技術的發展和某些大型分析儀器的靈敏度的提高，已沒有必要通過樣品製備後再進行定性分析，而是直接採用氣相色譜儀和其他大型儀器(質譜，光譜，核磁等)聯用進行定性分析。如：GC/MS定性分析已進入普及階段。
氣相色譜儀用戶分類
不同類型的氣相色譜儀用戶，對於分析目的和要求存在著較大差別。因此，對於選購同類型儀器的功能，性能，操作特性等也有很大不同，作為新客戶首先定位自己屬於那個層次範疇。氣相色譜儀用戶可大體分為三類：
1、化學工業，石油工業，冶金工業，能源(核能，煤炭)工業，半導體工業，機械工業，製藥工業，輕工業(食品，日用化工)，商業，建築業等。這類氣相色譜儀用戶更要求的是結果的準確可靠。
2、國家設的科研院所和大專院校中的研究部門：氣相色譜儀主要用做生命科學科學新材料科學，法醫科學，軍事科學，航天科學，考古發掘研究，農林，地質海洋，藥物動力功能和毒理學研究等的分析測試手段。這類氣相色譜儀用戶總體要求較高。
3、氣相色譜儀用於一線分析的客戶如：工廠生產過程中的工藝控制和質量保證，進出口商品的質量監督，疾病診斷，衛生防疫，工業衛生調查和評價，公安偵破取證，軍工裝備有關監控(軍事環境如：導單發射現場，潛艇等空氣品質監測)，生物製品分析，環境監測日常分析，資源開發現場分析(油田，天然氣熱值計算)，日常商品(化妝品，香料組成，玻璃，陶瓷，紙業等)質量監測，裝修材料質量的監控，教學實驗室等。這類氣相色譜儀用戶更要求的是重複性。