氣相色譜柱利用色譜柱先將混合物分離，然后利用檢測器依次檢測已分離出來的組分。氣相色譜柱的直徑為數毫米，其中填充有固體吸附劑或液體溶劑，所填充的吸附劑或溶劑稱為固定相。與固定相相對應的還有一個流動相。流動相是一種與樣品和固定相都不發生反應的氣體，一般為氮或氫氣。
待分析的樣品在氣相色譜柱頂端注入流動相，流動相帶著樣品進入氣相色譜柱，故流動相又稱為載氣。載氣在分析過程中是連續地以一定流速流過氣相色譜柱的;而樣品則只是一次一次地注入，每注入一次得到一次分析結果。
樣品在氣相色譜柱中得以分離是基于熱力學性質的差異。固定相與樣品中的各組分具有不同的親合力(對氣固色譜儀是吸附力不同，對氣液分配色譜儀是溶解度不同)。當載氣帶著樣品連續地通過氣相色譜柱時，親合力大的組分在氣相色譜柱中移動速度慢，因為親合力大意味著固定相拉住它的力量大。親合力小的則移動快。
氣相色譜柱怎樣合理配置
一般，初次使用氣相色譜柱對氣相色譜柱不知怎樣合理配置，總希望柱子越多越好，盲目購置許多柱子或固定液、擔體等，結果有許多閑置造成浪費。就此向大家推薦一些值得考慮的經驗。
對氣相色譜柱長短的選擇：由于分辨率與柱長的平方根成正比。柱子長，則提高分辨率。
短柱用于快速分離較簡單的樣品，也適于快速成分掃描分析;
30m的色譜柱是常用的柱長，大多數分析在此長度的柱子上完成;
50m、60m或更長的色譜柱用于分離比較復雜的樣品。
對于口徑的選擇：柱徑直接影響柱子的效率、保留特性和樣品容量。小口徑柱比大口徑柱有更高柱效，但柱容量更小。
0.25mm：具有較高的柱效，柱容量較低。分離復雜樣品較好。
0.32mm：柱效稍低于0.25mm的氣相色譜柱，但柱容量約高60%。
0.53mm：具有類似于填充柱的柱容量，可用于分流進樣，也可用于不分流進樣，當柱容量是主要考慮因素時，選擇大口徑毛細管柱較為合適。
