在線氣相色譜儀首先使用色譜柱分離混合物，然后使用探測器依次檢測分離的成分。色譜柱的直徑為幾毫米，其中填充固體吸附劑或液體溶劑充的吸附劑或溶劑稱為固定相。

另一個流動相對應于固定相。流動相是一種與樣品和固定相反應的氣體，通常為氮或氫。要分析的樣品將流動相注入色譜柱頂部，流動相將樣品帶入色譜柱，因此流動相也稱為載氣。

   在在線氣相色譜儀分析過程中，載氣以一定的流速連續流過色譜柱；然而，樣品只是一次一次地注入，每次注入都會得到分析結果。

   根據熱力學性質的不同，樣品可以在色譜柱中分離。固定相與樣品中的組分具有不同的親和力（氣固色譜儀的吸附力不同，氣液分配色譜儀的溶解度不同）。

   當載氣連續通過帶有樣品的色譜柱時，具有較大親和力的成分在色譜柱中緩慢移動，因為較大的親和力意味著固定相拉的力較大。親和力小的人移動得很快。四根柱管實際上是一根，只是用來表示樣品中每個成分在不同時刻的狀態。

   樣品是由A，B，C由三個成分組成的混合物。當載氣將它們帶入色譜柱時，三者完全混合，例如狀態，(Ⅰ)。過了一段時間，也就是載氣帶它們在柱中走了一段距離后，三者開始分離，比如狀態(Ⅱ)。

   如果我們繼續前進，三者就會分開，比如狀態(Ⅲ)和(Ⅳ)。固定相對于它們的親和力A>B>C，因此移動速度是C>B>A。走在前面的組分C首先進入色譜柱后面的檢測器，例如狀態(Ⅳ)，而后B和A依次進入檢測器。

探測器向進入的每個組件發出相應的信號。從樣品注入氣體作為計時的起點，檢測器給出每個組分的信號（通常稱為峰值），稱為每個組分的保留時間tr。

   實踐證明，不同成分的保留時間在一定條件下(包括氣流速度、固定相的材料和性質、色譜柱的長度和溫度等)tr也是肯定的。

   所以，反過來，可以從保留時間來推斷成分是什么樣的物質。因此，保留時間可以作為定性分析的基礎。

   檢測器在記錄器上顯示每個組件的信號，稱為色譜峰。色譜峰的值是定性分析的基礎，色譜峰的面積取決于相應成分的內容，因此峰面積是定量分析的基礎。

  一個混合樣本注入后，由錄音機記錄的曲線稱為色譜圖。定性分析和定量分析結果可以通過分析色譜圖獲得。