Plynová chromatografia (GC) vyvinutá na začiatku 20. storočia je metóda používaná na separáciu a analýzu zložiek zmesí - najmä zmesí prchavých kvapalín, ako je benzén. Táto separácia sa dosiahne najskôr odparením zmesi; hmotnostný spektrometer pripojený k chromatografickej jednotke sa potom použije na správnu identifikáciu zlúčenín v zmesi.
Po vstreknutí vzorky do chromatografického prístroja sa zmes odparí a zložky sa prevedú do trubice inertným plynom. V trubici prechádzajú odparené zložky cez kvapalinu alebo stacionárnu fázu v trubici. Stacionárna fáza sa používa na zabránenie úplnému prechodu plynov kolónou. Čím je zložka volatilnejšia, tým menej interaguje so stacionárnou fázou. Čím rýchlejšie teda plyn prechádza trubicou - tým je prchavejší.)
Na druhom konci trubice leží detektor určený na snímanie každej zložky zmesi. Keď zlúčenina opúšťa tubu, detektor je schopný určiť množstvo pomocou jednej z niekoľkých metód. Niektoré detektory používajú na spálenie vzorky plameň, pričom vytvárajú ióny. Tieto ióny sa detekujú meraním elektrickej vodivosti plameňa. Iný typ detektora meria prítomnosť odparenej vzorky zmenami vodivosti nosného plynu.
Dátový výstup z detektora sa javí ako čiarový graf, pričom množstvo detekovanej zlúčeniny sa zobrazuje v čase. Najprchavejšia zlúčenina sa v grafe zobrazí ako vrchol. Následné vrcholy na grafe predstavujú postupne menej prchavé zložky pôvodnej zmesi. Vedci môžu pomocou týchto chromatogramov ďalej rozložiť chemické vlastnosti vzorky zmes, pričom podiel veľkostí píkov je relatívny k množstvu látok v vzorka. Vedci používajú oblasti pod vrcholmi na určovanie ich veľkostí.
Hmotnostný spektrometer je obzvlášť užitočný pri analýze zloženia neznámej zmesi. Jednotka kombinovanej plynovej chromatografie a hmotnostnej spektrometrie (gc-ms) skenuje hmoty zložiek pri ich pohybe z trubice. Hmotnostný spektrometer strieľa energetické elektróny na pohybujúcu sa vyparenú vzorku a ionizuje jej molekuly. Analyzátor potom triedi ióny pomocou ich pomeru hmotnosti k náboju. Kombinované jednotky gc-ms sú ideálne, pretože dokážu okamžite určiť hmotnosť komponentov a identifikovať komponenty, ktoré sa úplne neoddeľujú.