氣相色譜儀是用于分離復雜樣品中的化合物的化學分析儀器。氣相色譜儀中有一根流通型的狹長管道，這就是色譜柱。在色譜柱中，不同的樣品因為具有不同的物理和化學性質，與特定的柱填充物(固定相)有著不同的相互作用而被氣流(載氣，流動相)以不同的速率帶動。當化合物從柱的末端流出時，它們被檢測器檢測到，產生相應的信號，并被轉化為電信號輸出。在色譜柱中固定相的作用是分離不同的組分，使得不同的組分在不同的時間(保留時間)從柱的末端流出。其它影響物質流出柱的順序及保留時間的因素包括載氣的流速，溫度等。
在氣相色譜分析法中，一定量(已知量)的氣體或液體分析物被注入到柱一端的進樣口中(通常使用微量進樣器，也可以使用固相微萃取纖維(solid phase microextraction fibres)或氣源切換裝置)。當分析物在載氣帶動下通過色譜柱時，分析物的分子會受到柱壁或柱中填料的吸附，使通過柱的速度降低。分子通過色譜柱的速率取決于吸附的強度，它由被分析物分子的種類與固定相的類型決定。由于每一種類型的分子都有自己的通過速率，分析物中的各種不同組分就會在不同的時間(保留時間)到達柱的末端，從而得到分離。檢測器用于檢測柱的流出流，從而確定每一個組分到達色譜柱末端的時間以及每一個組分的含量。通常來說，人們通過物質流出柱(被洗脫)的順序和它們在柱中的保留時間來表征不同的物質。
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