气相色谱仪是以气体作为流动相（载气）。当样品由微量注射器“注射”进入进样器后，被载气携带进入填充柱或毛细管色谱柱。由于样品中各组分在色谱柱中的流动相（气相）和固定相（液相或固相）间分配或吸附系数的差异，在载气的冲洗下，各组分在两相间作反复多次分配使各组分在柱中得到分离，然后用接在柱后的检测器根据组分的物理化学特性将各组分按顺序检测出来。
气相色谱工作原理：
利用试样中各组份在气相和固定液体相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同， 因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。
气相色谱过程：待测物样品被蒸发为气体并注入到色谱分离柱柱顶，以惰性气体（指不与待测物反应的气体，只起运载蒸汽样品的作用，也称载气）将待测物样品蒸汽带入柱内分离。其分离原理是基于待测物在气相和固定相之间的吸附-脱附（气固色谱）和分配（气液色谱）来实现的。因此可将气相色谱分为气固色谱和气液色谱。
气相色谱仪的基本组成
(1)机柜部分，是仪器所有部分的支承部分，在每个部分的装配中起着*的作用。
(2)载气系统，包括气源、气体净化、气流控制和测量：
功能:为分析系统提供流动相(载气)，保证其纯度，控制载气的流量和压力，使其正常工作。
(3)取样系统，包括气相色谱仪取样器和气化室;
功能：样品注入进样器，通过气化室瞬间气化成气体，由连续通过的载气送入色谱柱。
(4) 色谱柱和柱箱，包括温度控制装置：
作用: 柱内充满固定相，当载气组分流过时，由于不同组分与固定相的吸附容量不同，它们的保留值也不同，因此可以在柱内分离组分。采用温度控制装置控制柱温，使柱温与流量及各组分的性能相匹配，从而更好地分离各组分。
(5)检测系统，包括检测器、检测器电源和温控装置;
作用：调节温控系统装置内部控制环境温度，当各组分先后发展进入检测器时，检测器可将组分浓度或质量不断变化转化为电信号。
(6)分析和记录系统，即色谱工作站，包括放大器、录音机、部分仪器和数据处理设备
(7)电路部分，是控制温度、气路压力、检测器信号和气相色谱仪的整个系统. 
