在气相色谱法中，流动相为气体（载气），固定相为固体吸附剂（气固色谱法，GSC）或涂在惰性固体表面的液膜（气液色谱法，GLC）。GLC（GC）是应用最广泛的。将样品注入GC仪器的进样系统时，载气瞬间蒸发并进入色谱柱。样品中的成分在气相和液相中反复分布。最后，由于它们的分布系数不同，它们被分开。

气相色谱法是检测和分析气体物质或在一定温度下可转化为气体的物质。样品中的气相和固相之间的分配系数需要根据物质的物理性质来定。当汽化样品被载气带入色谱柱进行操作时，组分将在两相中重复分布。在流动一定时间后，它们彼此分离，有序地离开色谱柱并进入检测器。产生的信号放大后，每个组分的色谱峰都在记录仪上显示。成分的名称、确定的浓度分别需要根据峰位、峰面积来确定。这是气相色谱仪的工作原理。

气相色谱在刑事侦查中的主要用途：气相色谱是分离和分析的重要技术之一。该技术具有灵敏度高、特异性强、分离手段高、简单快速等优点，在石油、化工、医药卫生等领域得到了广泛应用。它已被广泛用于刑事侦查中各种毒物和药物成分的定性和定量分析。同时，气相色谱法也广泛应用于爆炸残留物和射击残留物的成分分析。

气相色谱仪气路系统的气密性、载气流速的稳定性和流量测量的准确性都会对色谱实验结果产生影响，需要加以控制。