图18是气相色谱装置的构成示意图。

在气相色谱中，分离过程发生在色谱柱内部。流动相是以恒定速率流经色谱柱的热气体，调节色谱柱的温度以使样品所有组分都有一个适当的蒸气压。在实际中，色谱柱的温度要比待分离的组分的沸点低50°C。固定相可以是固体也可以是液体，我们分别称之为固-气相色谱和液-气相色谱。几乎总是在使用液-气相色谱，只有在分离惰性气体的时候才会用到固-气相色谱。分离依赖于组分在固定液相中的溶解度的不同。一种组分比另一种更易溶，溶解度最大的组分在液相中存留的时间最长，最后离开色谱柱，溶解度最小的组分则 最先出来。

这项技术用来分离在柱温下不分解的挥发性组分。当然，固定相一方面不易挥发，一方面也不易在柱温下分解。分离柱所能设置的最高温度为350°C。能在这个温度下使用的固定相通常是聚合物材料，尤其是聚硅氧烷类。在毛细管柱中，固定相由涂在毛细管内壁的一层薄膜构成。色谱柱的长度在十到几十米，直径在0.5 mm到1mm。

图中展示的是气相色谱的各个部分。溶解在挥发性溶剂中的各组分被注到注射器中(A)。混合物在注射器中蒸发，并被载气(通常是He或N₂)带走。载气是由高压钢瓶(E)通过调节器(F)送到色谱柱(B) 里的。色谱柱被放置在一个可设置程序调节温度的烤炉中。分离过程在色谱柱中进行，原理和前面的图ST17一样。分离开的组分一个个被洗脱，进入检测器(C)。

最普遍的检测系统之一是火焰离子化检测器。在该系统中，组分在检测器中燃烧产生离子，形成电流。电流的强度和组分的浓度成正比，被记录器或者计算机记下来，这就形成了一张所谓的色谱图。现在，大多数记录器都被计算机取代，计算机屏幕能显示样品组分的峰形，计算机程序能计算峰下的面积，这是混合物中每一组分量多少的量度。