氣相色譜分析儀是基于不同物質在固定相和流動相所構成的體系，即色譜柱中具有不同的分配系數而將被測樣氣各組成分離開來，然后用檢測器將各組成氣體的色譜峰轉變成電信號，經電子放大器轉換成電壓或電流輸出。從而完成了對被測物質全自動的定性定量分析。

氣相色譜儀的結構較為復雜，主要有以下幾部分組成：

‌1.氣路系統‌：包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和測量。氣源通常為高壓氣瓶，如氫氣、氮氣、氬氣等，純度要求99%以上。氣體凈化與干燥裝置確保載氣的純凈度，避免雜質對實驗結果的影響。氣體流速控制裝置精確控制載氣的流速，保證實驗結果的準確性‌。‌

2.進樣系統‌：包括進樣器和氣化室。進樣器根據試樣的狀態不同，采用不同的進樣器，如微量注射器用于液體樣品，推拉式或旋轉式六通閥用于氣體樣品。氣化室將液體或固體試樣瞬間氣化為蒸氣，以便進入色譜柱進行分離‌。‌

3.分離系統‌：核心部件是色譜柱，用于分離樣品中的各個組分。色譜柱有填充柱和毛細管柱兩種，材料包括金屬、玻璃、融熔石英、聚四氟等。色譜柱的分離效果與柱長、柱徑、柱形以及所選用的固定相和柱填料的制備技術有關‌。‌

4.檢測系統‌：包括檢測器和檢測器的電源及控溫裝置。檢測器將經色譜柱分離出的各組分的濃度或質量變化轉化為電信號，常見的檢測器有熱導檢測器(TCD)、氫火焰離子化檢測器(FID)、電子捕獲檢測器(ECD)等。檢測器的作用是將流出組分按其濃度或質量的變化，準確轉化成一定的電信號，以便進行后續的數據處理和分析‌。‌

5.溫控系統‌：包括恒溫箱，嚴格控制色譜柱的溫度，確保分離過程的穩定性和準確性。恒溫箱內部采用高絕緣且高強度的高頻陶瓷材料，具有耐高溫、抗高壓的特性，并配備微電腦控制的超溫保護功能‌。‌

6.記錄與數據處理系統‌：包括放大器、記錄儀和數據處理裝置。記錄儀記錄檢測器輸出的電信號，繪出色譜圖。數據處理裝置對色譜圖進行數據處理和分析，如峰面積測量、定量分析等。先進的氣相色譜儀還配有電子計算機，能自動對色譜分析數據進行處理‌。