פותח בתחילת המאה ה -20, כרומטוגרפיה של גז (GC) היא שיטה המשמשת להפרדה וניתוח של מרכיבי התערובות - במיוחד תערובות של נוזלים נדיפים כמו בנזן. הפרדה זו מושגת על ידי אידוי תחילה של התערובת; לאחר מכן משתמשים בספקטרומטר מסה המחובר ליחידת הכרומטוגרפיה לזיהוי נכון של התרכובות שבתערובת.
לאחר הזרקת דגימה למכונת הכרומטוגרפיה אידוי התערובת והרכיבים מועברים דרך צינור על ידי גז אינרטי. בצינור, הרכיבים המאוד עוברים דרך נוזל, או נייח, בתוך הצינור. השלב הנייח משמש למניעת מעבר הגזים דרך העמוד. ככל שהרכיב נדיף יותר, כך הוא מתקשר פחות עם השלב הנייח. לפיכך, ככל שגז עובר מהר יותר דרך הצינור - כך הוא נדיף יותר.)
בקצה השני של הצינור מונח גלאי שנועד לחוש כל רכיב בתערובת. כאשר התרכובת עוזבת את הצינור, הגלאי מסוגל לאמוד את הכמות באמצעות אחת מכמה שיטות. ישנם גלאים שמשתמשים בלהבה לשרפת דגימה ויוצרים יונים. יונים אלה מתגלים על ידי מדידת המוליכות החשמלית של הלהבה. סוג אחר של גלאי מודד נוכחות של דגימה מאודה על ידי שינויים במוליכות גז המוביל.
פלט הנתונים מהגלאי מופיע כגרף קו, עם כמות התרכובות שזוהתה כנגד הזמן. התרכובת הנדיפה ביותר מופיעה תחילה כשיא בגרף. הפסגות הבאות בגרף מייצגות רכיבים פחות נדיפים בהדרגה של התערובת המקורית. מדענים יכולים להשתמש בכרומטוגרמות אלה כדי לפרק עוד יותר את התכונות הכימיות של דגימה תערובת, כאשר שיעור גדלי השיא ביחס לכמויות החומרים ב לִטעוֹם. מדענים משתמשים באזורים שמתחת לפסגות כדי לקבוע את גודלם.
ספקטרומטר מסה שימושי במיוחד בעת ניתוח הרכב תערובת לא ידועה. היחידה המשולבת של כרומטוגרפיה גז-ספקטרומטריית מסה (gc-ms) סורקת את המוני הרכיבים כשהם נעים מהצינור. ספקטרומטר המסה יורה אלקטרונים אנרגטיים לעבר הדגימה המאודה הנעים, מייננת את מולקולותיו. מנתח ממיין את היונים באמצעות יחס המסה לטעינה שלהם. יחידות ה- gc-ms המשולבות אידיאליות מכיוון שהן יכולות לקבוע באופן מיידי את המוני הרכיבים ויכולות לזהות רכיבים שאינם נפרדים לחלוטין.