氣相色譜（gas chromatography ，GC）法是儀器分析領域的重要組成部分。氣相色譜法是分離分析科學的最重要手段之一。雖然色譜法100多年前次以液固色譜形式出現的，但是不久后快速發展并普及起來的不是液相色譜法而是氣相色譜法，因為氣相色譜法與其他色譜法比較具有分離能力、樣品用量極少、檢測器靈敏度很高、分離速度快、儀器設備廉價耐用及運行成本低廉等諸多優勢。
氣相色譜儀主要由氣路系統、進樣系統、檢測系統、溫控系統、記錄系統組成。
氣路系統
氣相色譜儀的氣路系統包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制裝置，是一個載氣連續運行的密閉管路系統，通過氣相色譜儀的氣路系統獲得純凈、流速穩定的載氣。氣相色譜儀的氣路系統氣密性、流量監測的準確性及載氣流速的穩定性都是影響氣相色譜儀性能的重要因素。
氣相色譜儀中常用的載氣有氫氣、氮氣和氬氣，純度要求99.999%以上，化學惰性好，不與待測組分反應。載氣的選擇除了要求考慮待測組分的分離效果之外，還要考慮待測組分在不同載氣條件下的檢測器靈敏度。
進樣系統
（1）進樣器：根據試樣的狀態不同，采用不同的進樣器。液體樣品的進樣一般采用微量注射器。氣體樣品的進樣常用色譜儀本身配置的推拉式六通閥或旋轉式六通閥。固體試樣一般先溶解于適當試劑中，然后用微量注射器進樣。
（2）氣化室：氣化室一般由一根不銹鋼管制成，管外繞有加熱絲，其作用是將液體或固體試樣瞬間氣化為蒸氣。為了讓樣品在氣化室中瞬間氣化而不分解，因此要求氣化室熱容量大，無催化效應。
（3）加熱系統：用以保證試樣氣化，其作用是將液體或固體試樣在進入色譜柱之前瞬間氣化，然后快速定量地轉入到色譜柱中。
分離系統
分離系統是色譜儀的心臟部分。其作用就是把樣品中的各個組分分離開來。分離系統由柱室、色譜柱、溫控部件組成。其中色譜柱是色譜儀的核心部件。
色譜柱主要有兩類：填充柱和毛細管柱（開管柱）。柱材料包括金屬、玻璃、融熔石英、聚四氟等。色譜柱的分離效果除與柱長、柱徑和柱形有關外，還與所選用的固定相和柱填料的制備技術以及操作條件等許多因素有關。
檢測系統
檢測器是將經色譜柱分離出的各組分的濃度或質量（含量）轉變成易被測量的電信號（如電壓、電流等），并進行信號處理的一種裝置，是色譜儀的眼睛。通常由檢測元件、放大器、數模轉換器三部分組成。被色譜柱分離后的組分依次進檢測器，按其濃度或質量隨時間的變化，轉化成相應電信號，經放大后記錄和顯示，繪出色譜圖。檢測器性能的好壞將直接影響到色譜儀器最終分析結果的準確性。
氣相色譜常用的檢測器分述如下：
1.熱導檢測器（thermal conductivity detector,TCD）
結構：熱敏元件裝入檢測池池體中，制成熱導池，再將熱導池與電阻組成惠斯頓電橋。
原理：熱敏電阻消耗的電能所產生的熱與載氣熱傳導和強制對流等散失的熱達到熱動平衡，當載氣中有組分進入熱導池時由于組分的導熱系數與載氣不同，熱平衡被破壞，熱敏電阻溫度發生變化，其電阻值也隨之發生變化，惠斯頓電橋輸出電壓不平衡的信號，記錄該信號從而得到色譜峰。
應用：熱導檢測器是一種通用的非破壞性濃度型檢測器，理論上可應用于任何組分的檢測，但因其靈敏度較低，故一般用于常量分析。
2. 氫火焰離子化檢測器（flame ionization detector,FID）
結構：金屬圓筒做外殼，內部裝有燃燒的噴嘴，載氣及組分從色譜柱流出后與氫氣（必要時還有尾吹氣）一起從噴嘴逸出并與噴嘴周圍的空氣燃燒。噴嘴附近裝有發射極和收集極，兩極間形成電場。
原理：FID是以氫氣在空氣中燃燒所生成的熱量為能源，組分燃燒時生成離子，同時在電場作用下形成離子流。組分在火焰中生成離子的機理，至今不是很清楚。
工作條件：溫度一般應在150℃以上以防積水；氫氣：氮氣：空氣=1：1：10。
性能與應用：FID是多用途的破壞性質量型檢測器。靈敏度高，線性范圍寬，廣泛應用于有機物的常量和微量檢測。
3. 氮磷檢測器（nitrogen-phosphorus detector,NPD）
結構：與氫火焰離子化檢測器類似，但在火焰噴嘴與收集極之間，裝有銣珠（硅酸銣，Rb2O·SiO2）。
原理：一些研究者提出了一些不同的機理，但都不能完滿地解釋實驗現象。
工作條件：兩種操作方式，NP方式和P方式，其工作條件也不一樣。
性能與應用：NPD是選擇性檢測器。NP操作方式時，可用于測定含氮和含磷的有機化合物；P操作方式時，可用于測定含磷的有機化合物。作為選擇性檢測器，對于檢測的化合物靈敏度非常高，為其它檢測器所不及。
4. 電子捕獲檢測器（electron capture detector,ECD）
結構：檢測室內有正負電極與β-射線源，目前所使用的的放射源是Ni63，在衰變中沒有γ輻射，產生的β射線能量低，半衰期長，可用到400℃。
原理：檢測室內的放射源放出β-射線粒子（初級電子），與通過檢測室的載氣碰撞產生次級電子和正離子，在電場作用下，分別向與自己極性相反的電極運動，形成檢測室本底電流，當具有負電性的組分（即能捕獲電子的組分）進入檢測室后，捕獲了檢測室內的電子，變成帶負電荷的離子，由于電子被組分捕獲，使得檢測室本底電流減少，產生倒的色譜峰信號。
工作條件：載氣一般選用高純氮氣，氣體中微量氧和微量水會污染檢測室，必須用凈化管除去。
性能與應用：ECD是濃度型選擇性檢測器，對負電性的組分能給出極顯著的響應信號。
用于分析鹵素化合物、多核芳烴、一些金屬螯合物和甾族化合物。
5. 火焰光度檢測器（flame-photometric detector,FPD）
結構：一般分為燃燒和光電兩部分；前者為火焰燃燒室，與FID相似，后者由濾光片和光電倍增管等組成。
原理：組分在富氫（H2﹕O2>3）的火焰中燃燒時組分不同程度地變為碎片或原子，其外層電子由于互相碰撞而被激發，當電子由激發態返回低能態或基態時，發射出特征波長的光譜，這種特征的光譜通過經選擇的干涉濾光片測量（含有磷、硫、硼、氮、鹵素等的化合物均能產生這種光譜）。如硫在火焰中產生350-430nm的光譜，磷產生480-600nm的光譜。
工作條件：通入的氫氣量必須多于通常燃燒所需要的氫氣量，即在富氫情況下燃燒得到火焰。
性能與應用：FPD為質量型選擇性檢測器，主要用于測定含硫、含磷化合物，其信號比碳氫化合物幾乎高一萬倍。廣泛應用于石油產品中微量硫化合物及農藥中有機磷化合物的分析。
6. 其它檢測器：質譜儀、付立葉變換紅外光譜儀、AED、SCD、ELCD、PID、HID等。
溫度控制系統
在氣相色譜測定中，溫度控制是重要的指標，直接影響柱的分離效能、檢測器的靈敏度和穩定性。溫度控制系統主要指對氣化室、色譜柱、檢測器三處的溫度控制。在氣化室要保證液體試樣瞬間氣化；在色譜柱室要準確控制分離需要的溫度，當試樣復雜時，分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化，各組分在溫度下分離；在檢測器要使被分離后的組分通過時不在此冷凝。
控溫方式分恒溫和程序升溫兩種。
（1）恒溫：對于沸程不太寬的簡單樣品，可采用恒溫模式。一般的氣體分析和簡單液體樣品分析都采用恒溫模式。
（2）程序升溫：所謂程序升溫，是指在一個分析周期里色譜柱的溫度隨時間由低溫到高溫呈線性或非線性地變化，使沸點不同的組分，各在其柱溫下流出，從而改善分離效果，縮短分析時間。對于沸程較寬的復雜樣品，如果在恒溫下分離很難達到好的分離效果，應使用程序升溫方法。
記錄系統
氣相色譜儀的記錄系統主要用于氣相色譜儀記錄檢測器的檢測信號，并進行定量數據處理和記錄。部分氣相色譜儀還配有電子計算機，可自動測量色譜峰的面積，直接提供定量分析的準確數據，并能自動對色譜分析數據進行再處理分析。
光催化實驗氣相色譜儀搭配Labsolar-6A 全玻璃自動在線微量氣體分析系統使用，可實現光催化分解水產氫產氧、光催化CO2還原等實驗。
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