利用试样中各组份在气相和固定液液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。
用气体作为流动相，它由惰性气体将气化后的样品带入加热的色谱柱，并携带分子渗透通过固定相，达到分离的目的，根据固定相状态不同，可以将气相色谱分为气--固色谱、气--液色谱。
前者多孔性固体作为固定相，后者高沸点的有机化合物涂渍在载体上作为固定相。
