色譜儀利用色譜柱先將混合氣體分離，然后依次導入檢測器，以得到各組分的檢測信號。按照導入檢測器的先后次序，經過對比，可以區別出是什么組分，根據峰高度或峰面積可以計算出各組分含量。
由于氣相色譜儀是以分離為基礎的分析技術，所以它往往多用于實驗室，需要高純H2作為載氣，且對操作儀器的人員要求較高。
氣相色譜儀用途和應用領域主要有以下方面：
1、石油和石油化工分析：
油氣田勘探中的化學分析、原油分析、煉廠氣分析、模擬蒸餾、油料分析、單質烴分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加劑分析、脂肪烴分析、芳烴分析。
2、環境分析：
大氣污染物分析、水分析、土壤分析、固體廢棄物分析。
3、食品分析：
農藥殘留分析、香精香料分析、添加劑分析、脂肪酸甲酯分析、食品包裝材料分析。
4、藥物和臨床分析：
雌三醇分析、兒茶酚胺代謝產物分析、尿中孕二醇和孕三醇分析、血漿中睪丸激素分析、血液中乙醇/麻醉劑及氨基酸衍生物分析。
5、農藥殘留物分析：
有機氯農藥殘留分析、有機磷農藥殘留分析、殺蟲劑殘留分析、除草劑殘留分析等。
6、精細化工分析：
添加劑分析、催化劑分析、原材料分析、產品質量控制。
7、聚合物分析：
單體分析、添加劑分析、共聚物組成分析、聚合物結構表征/聚合物中的雜質分析、熱穩定性研究。
8、合成工業：
方法研究、質量監控、過程分析。
