气相色谱仪利用色谱柱先将混合物分离 ，然后利用检测器依次检测已分离出来的组分 。色谱柱的 气相色谱仪
直径为数毫米 ，其中填充有固体吸附剂或液体溶剂 ，所填充的吸附剂或溶剂称为固定相 。与固定相相对应的还有一个流动相 。流动相是一种与样品和固定相都不发生反应的气体 ，一般为氮或氢气 。 待分析的样品在色谱柱顶端注入流动相 ，流动相带着样品进入色谱柱 ，故流动相又称为载气 。载气在分析过程中是连续地以一定流速流过色谱柱的 ；而样品则只是一次一次地注入 ，每注入一次得到一次分析结果 。 样品在色谱柱中得以分离是基于热力学性质的差异 。固定相与样品中的各组分具有不同的亲合力（对气固色谱仪是吸附力不同 ，对气液分配色谱仪是溶解度不同） 。当载气带着样品连续地通过色谱柱时 ，亲合力大的组分在色谱柱中移动速度慢 ，因为亲合力大意味着固定相拉住它的力量大 。亲合力小的则移动快 。4根柱管实际上是一根 ，只是用来表示样品中各组分在不同瞬间的状态 。样品是由A 、B 、C3个组分组成的混合物 。在载气刚将它们带入色谱柱时 ，三者是完全混合的 ，如状态（Ⅰ） 。经过一定时间 ，即载气带着它们在柱中走过一段距离后 ，三者开始分离 ，如状态（Ⅱ） 。再继续前进 ，三者便分离开 ，如状态（Ⅲ）和（Ⅳ） 。固定相对它们的亲合力是A>B>C ，故移动速度是C>B>A 。走在前面的组分 C首先进入紧接在色谱柱后的检测器 ，如状态（Ⅳ） ，而后B和A也依次进入检测器 。检测器对每个进入的组分都给出一个相应的信号 。将从样品注入载气为计时起点 ，到各组分经分离后依次进入检测器 ，检测器给出对应于各组分的大信号（常称峰值）所经历的时间称为各组分的保留时间tr 。实践证明 ，在条件（包括载气流速 、固定相的材料和性质 、色谱柱的长度和温度等）一定时 ，不同组分的保留时间tr也是一定的 。因此，反过来可以从保留时间推断出该组分是何种物质。故保留时间就可以作为色谱仪器实现定性分析的依据 。