Αναπτύχθηκε στις αρχές του 20ού αιώνα, η αέρια χρωματογραφία (GC) είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό και την ανάλυση των συστατικών των μιγμάτων - ιδιαίτερα των μιγμάτων πτητικών υγρών όπως το βενζόλιο. Αυτός ο διαχωρισμός επιτυγχάνεται πρώτα με εξάτμιση του μίγματος. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται ένα φασματόμετρο μάζας προσαρτημένο στη μονάδα χρωματογραφίας για την ταυτοποίηση των ενώσεων εντός του μίγματος.
Μετά την έγχυση ενός δείγματος στη μηχανή χρωματογραφίας, το μείγμα εξατμίζεται και τα συστατικά μεταφέρονται μέσω ενός σωλήνα με ένα αδρανές αέριο. Στον σωλήνα, τα εξατμισμένα συστατικά διέρχονται μέσω μιας υγρής ή σταθερής φάσης, εντός του σωλήνα. Η στατική φάση χρησιμοποιείται για να εμποδίζει την πλήρη διέλευση των αερίων μέσω της στήλης. Όσο πιο πτητικό το συστατικό, τόσο λιγότερο αλληλεπιδρά με τη στάσιμη φάση. Ως εκ τούτου, όσο πιο γρήγορα διέρχεται ένα αέριο μέσω του σωλήνα - τόσο πιο πτητικό είναι.)
Στο άλλο άκρο του σωλήνα βρίσκεται ένας ανιχνευτής σχεδιασμένος να ανιχνεύει κάθε συστατικό του μείγματος. Καθώς η ένωση φεύγει από το σωλήνα, ο ανιχνευτής είναι σε θέση να μετρήσει την ποσότητα χρησιμοποιώντας μία από πολλές μεθόδους. Μερικοί ανιχνευτές χρησιμοποιούν μια φλόγα για να κάψουν ένα δείγμα, δημιουργώντας ιόντα. Αυτά τα ιόντα ανιχνεύονται μετρώντας την ηλεκτρική αγωγιμότητα της φλόγας. Ένας άλλος τύπος ανιχνευτή μετρά την παρουσία ενός εξατμισμένου δείγματος από αλλαγές στην αγωγιμότητα του φέροντος αερίου.
Η έξοδος δεδομένων από τον ανιχνευτή εμφανίζεται ως γράφημα γραμμής, με την ποσότητα της ένωσης που ανιχνεύεται να εμφανίζεται σε σχέση με το χρόνο. Η πιο πτητική ένωση εμφανίζεται πρώτη ως κορυφή στο γράφημα. Οι επόμενες κορυφές στο γράφημα αντιπροσωπεύουν σταδιακά λιγότερο πτητικά συστατικά του αρχικού μείγματος. Οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτά τα χρωματογραφήματα για περαιτέρω ανάλυση των χημικών ιδιοτήτων ενός δείγματος μείγμα, με την αναλογία μεγεθών κορυφής να είναι σχετική με τις ποσότητες των ουσιών στο δείγμα. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τις περιοχές κάτω από τις κορυφές για να καθορίσουν τα μεγέθη τους.
Ένα φασματόμετρο μάζας είναι ιδιαίτερα χρήσιμο κατά την ανάλυση της σύνθεσης ενός άγνωστου μίγματος. Η μονάδα συνδυασμένης φασματομετρίας αερίου-φασματομετρίας μάζας (gc-ms) σαρώνει τις μάζες των συστατικών καθώς κινούνται έξω από το σωλήνα. Το φασματόμετρο μάζας πυροδοτεί ενεργητικά ηλεκτρόνια στο κινούμενο εξατμισμένο δείγμα, ιοντίζοντας τα μόρια του. Στη συνέχεια, ένας αναλυτής ταξινομεί τα ιόντα χρησιμοποιώντας την αναλογία μάζας προς φόρτιση. Οι συνδυασμένες μονάδες gc-ms είναι ιδανικές επειδή μπορούν να προσδιορίσουν άμεσα τις μάζες των συστατικών και να προσδιορίσουν συστατικά που δεν διαχωρίζονται πλήρως.