氣相色譜法是一種高分離效能、高選擇性、高靈敏度和快速的分析方法。它廣泛應用于分離分析氣體和易揮發或可轉化為易揮發的液體和固體。對于那些不易揮發和易分解的物質，可采用化學轉化法使其轉化為易揮發和穩定的衍生物后，再進行分析。
近年來，隨著毛細管色譜、裂解氣相色譜、反應氣相色譜以及氣相色譜與其他分析方法的聯用技術等的迅速發展，使氣相色譜法已成為分離分析復雜混合物有效的手段之一，在現代檢測儀器分析方法中應用廣泛。它不僅成功地用于不同領域中多組分物質的分離和分析，目前是化工生產過程中重要的監控手段，而且還廣泛用于化學理論的研究工作。
1 在分離分析中的應用
a 石油化工和有機化工產品的分析
氣相色譜法已廣泛用于石油化工和有機化工產品的分析，尤其是高效毛細管色譜技術，已成功分離了全部石油產品，如低級氣態烴、汽油與柴油、重油與石蠟、瀝青和原油等。
b 高分子材料的分析
高分子材料的分子量較大，常用裂解色譜法分析其裂解產物，以解析高分子化合物的共聚單體。
c 環境監測與污染物檢測
氣相色譜已成為環境監測與污染分析的有效手段。
d 農藥、臨床和中草藥有效成分的分析
e 食品分析
氣相色譜法主要用于食品組成的分析，也用于食品檢測中的抗氧劑、乳化劑、營養補劑、防腐劑和污染物等。
此外，氣相色譜法還廣泛用于涂料、香料與精油、空間技術、公安、法醫和地球化學等特種分析。
2 在化學研究中的應用
氣相色譜法在化學研究中的應用很多，例如：通過測定保留時間來研究某些化學平衡的性質；通過測定色譜峰在柱后展寬的程度來研究某些動力學過程；根據保留體積或峰面積來測物質的某些物理化學性質。
