气相色谱仪GC是一种分离技术。实际工作中要分析的样品往往是复杂基体中的多组分混合物，对含有未知组分的样品，首先必须将其分离，然后才能对有关组分进行进一步的分析。混合物的分离是基于组分的物理化学性质的差异，GC气相色谱仪主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体（即载气，一般是N2、He等）带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于GC气相色谱样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。
由于GC气相色谱仪的生产厂家和质量的不同，测定温度的方式也不相同。对于用微机设数法或拨轮选择法给定温度，一般是直接设数或选择合适给定温度值加以升温；而如果是采用旋钮定位法，则有技巧可言；过温定位法，将温控旋钮调至低于操作温度约30℃处 给GC气相色谱升温，当过温至约为操作温度时，配台温度指示和加热指示灯，再逐渐将温控旋钮调至合适位置；分步递进定位法将温控旋钮朝升温方向转动一个角度，升温开始，指示灯亮，当温度基本稳定时再同向转动温控旋钮。GC气相色谱开始继续升温：如此递进调节、直至恒温在工作温度上调池平衡，实际是调热导电桥平衡，使之有较为合适的输出调节技巧，其实是对具有池平衡、调零和记录调零等。
气相色谱仪由于载气是流动的，这种平衡实际上很难建立起来，也正是由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解附，结果在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。GC气相色谱仪当组分流出色谱柱后，立即进入检测器，检测器能够将样品组分的存在与否转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的量或浓度成比例，当将这些信号放大并记录下来时，所示的色谱图（假设样品分离出三个组分），GC气相色谱包含了色谱的全部原始信息。在没有组分流出时，色谱图的记录是检测器的本底信号，即色谱图的基线。
GC气相色谱仪的衬管多为玻璃或石英材料制成，主要分成分流衬管、不分流衬管、填充柱玻璃衬管三种类型。衬管能起到保护色谱柱的作用，在分流/不分流进样时，不挥发的样品组分会滞留在衬管中而不进入色谱柱。GC气相色谱如果这些污染物在衬管内积存一定量后，就会对分析产生直接影响。因为进样隔垫多为硅橡胶材料制成，其中不可避免地含有一些残留溶剂和/或低分子齐聚物，另外由于汽化室高温的影响，硅橡胶会发生部分降解，这些残留的溶剂和降解产物如果进入色谱柱，GC气相色谱仪就可能出现“鬼峰”（即不是样品本身的峰），从而影响分析。由于分流气路中的分子筛过滤器饱和或受污严重，就会出现基线漂移大的现象，这个时候就必须更换或再生过滤器了。
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