Plynová chromatografie (GC) vyvinutá na počátku 20. století je metoda používaná k oddělení a analýze složek směsí - zejména směsí těkavých kapalin, jako je benzen. Této separace je dosaženo nejprve odpařením směsi; hmotnostní spektrometr připojený k chromatografické jednotce se poté použije ke správné identifikaci sloučenin ve směsi.
Po vstříknutí vzorku do chromatografického zařízení se směs odpaří a komponenty se vedou trubkou inertním plynem. V trubici procházejí odpařené komponenty kapalnou nebo stacionární fází uvnitř trubice. Stacionární fáze se používá k zabránění úplnému průchodu plynů kolonou. Čím je těkavější složka, tím méně interaguje se stacionární fází. Čím rychleji tedy plyn prochází trubicí - tím je těkavější.)
Na druhém konci trubice leží detektor navržený k snímání každé složky směsi. Když sloučenina opouští zkumavku, detektor je schopen měřit množství pomocí jedné z několika metod. Některé detektory používají ke spálení vzorku plamen a vytvářejí ionty. Tyto ionty jsou detekovány měřením elektrické vodivosti plamene. Jiný typ detektoru měří přítomnost odpařeného vzorku změnami vodivosti nosného plynu.
Datový výstup z detektoru se zobrazí jako spojnicový graf, přičemž množství detekované sloučeniny je zobrazeno proti času. Nejtěkavější sloučenina se v grafu zobrazí jako vrchol. Následné vrcholy v grafu představují postupně méně těkavé složky původní směsi. Vědci mohou tyto chromatogramy použít k dalšímu rozložení chemických vlastností vzorku směs, přičemž podíl velikostí píku je relativní k množství látek v vzorek. Vědci používají oblasti pod vrcholy k určení jejich velikosti.
Hmotnostní spektrometr je zvláště užitečný při analýze složení neznámé směsi. Jednotka kombinované plynové chromatografie-hmotnostní spektrometrie (gc-ms) skenuje hmotnosti složek při jejich pohybu z trubice. Hmotnostní spektrometr vystřeluje energetické elektrony na pohybující se odpařený vzorek a ionizuje jeho molekuly. Analyzátor poté roztřídí ionty pomocí jejich poměru hmotnosti k náboji. Kombinované jednotky gc-ms jsou ideální, protože mohou okamžitě určit množství komponent a identifikovat komponenty, které se úplně neoddělí.