以气体为流动相的色谱法，是一种广泛应用的分离分析手段。根据固定相的状态不同又分为气固色谱法和气液色谱法。气固色谱法用分子筛、硅胶、活性炭、高分子多孔微球等做固定相；气液色谱法用蒸汽压低、热稳定性好、在操作温度下呈液态的有机化合物做固定液，涂敷在惰性载体上或毛细管内壁上作固定相。此外，还有特殊形式的裂解气相色谱法等。

气相色谱系统由盛在管柱内的吸附剂或惰性固体上涂着液体的固定相和不断通过管柱的气体流动相组成。将欲分离、分析的样品从管柱一端加入后，由于固定相对样品中各组分的吸附或溶解能力不同，即各组分在固定相和流动相之间的分配系数有差别，当各组分在两相中反复多次进行分配并随流动相向前移动时，其沿管柱运动的速度就不同，分配系数小的组分被固定相滞留的时间短，能较快地从色谱柱末端流出，使组分彼此分离。然后由检测器将色谱柱流出的组分，依浓度的变化转变为电信号，经微电流放大器后，用记录器记录下来，得到色谱流出曲线（图1），最后利用保留时间定性，用峰面积或峰高加以校正来定量。

图1 色谱流出曲线

为气相色谱仪。由分析单元和显示记录单元组成。分析单元包括气路系统、进样系统、分离系统；显示记录单元包括温度控制系统、检测和放大记录系统。气相色谱的流程如图2。分析前先把载气调到所需的流速，把汽化室、色谱柱和检测器的温度升到预定值。用微量注射器把样品注入汽化室，汽化的试样被载气带入色谱柱内，分离后的组分依次进入检测器，产生一定的电信号，经放大器放大后的电信号分别送到记录器和数据处理装置（新型气谱仪备有），由记录器绘出色谱流出曲线，由微处理机作数据处理。

图2 气相色谱流程

①分离效率高和选择性好。一般填充柱每米有数千个理论搭板，毛细管柱则可达10⁵～10⁶个，能分离分配系数接近的多种化合物，因此适用于分析复杂的多组分样品；②灵敏度高。气相色谱法有许多高灵敏度的检测器，如热导池检测器（TCD）、氢火焰离子化检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）、火焰光度检测器（FPD）、氮磷检测器（NPD）等，有时可检出低至10^-11～10^-14克的样品组分，适用于样品中痕量、超痕量组分的测定。③分析速度快。几分钟至几十分钟即可分析一个样品。④应用范围广。可用来分析气体、易挥发的液体或固体以及其他经衍生作用或其他作用转化为易挥发化合物的物质。如用GC-ECD方法可连续测得各种环境介质中含量低至微克/千克级的有机氯农药DDT、六六六的多种异构体和降解产物。用GC-FPD方法可检测微克/千克级的有机磷农药如乐果、马拉硫磷、对硫磷等。气相色谱法的缺点是在对组分直接进行定性分析时，必须用已知物或已知数据与相应的色谱峰进行对比，或与其它方法（如质谱、光谱）联用，才能获得肯定的结果。在定量分析时，常需用已知物纯样品对检测器输出的信号进行校正。

气相色谱法在农业化学分析中用于测定植物、土壤和微生物中的挥发性脂肪酸、高级脂肪酸、氨基酸、糖类；测定植物和土壤中的有机氯农药和有机磷农药、除草剂和氮肥增效剂（亦称硝化抑制剂）；测定茶叶的香气和中草药的成分；测定土壤空气的组分；测定一些酶的活性。如固氮酶活性的测定，可用气固色谱法。

又称热解气相色谱法（PGC）。它是将高分子物质放在裂解器中迅速加热，使之裂解成具有挥发性的小分子（碎片），再送入色谱柱内进行分析。由于裂解碎片的组成和相对含量与待测物质的结构及其组成有一定关系，故每种物质的裂解色谱图具有各自的特征——裂解指纹图，可作为定性鉴别的依据。用PGC分析高聚合物，具有快速、灵敏、特异性强、便于自动化和计算机化等优点，因此，越来越多地应用于各种生物及土壤样品的分析。