С помощью дозатора анализируемую пробу вводят в колонку — трубку, заполненную сорбентом, через которую пропускают непрерывный поток газа-носителя. Проба, проходя через колонку, разделяется на отдельные компоненты, которые вместе с носителем один за другим выходят из колонки, попадая на детектор, регистрирующий их физико-химические характеристики и передающий сигналы на записывающее устройство. Наиболее широкое применение находят следующие типы детекторов: катарометр (по теплопроводности), пламенно-ионизационный (ПИД), электронно-захватный (ЭЗД) и термоионный.
Основным элементом катарометра является металлическая нить с высоким сопротивлением, расположенная в канале металлического блока детектора и омываемая потоком газа-носителя. Нить нагревают, пропуская через нее постоянный ток. Потери теплоты в нити в этих условиях определены теплопроводностью газа-носителя. В том случае, когда через ячейку протекает чистый газ-носитель, потери теплоты постоянны, и поэтому температура нити тоже постоянна. В случае изменения газового состава (при наличии анализируемого вещества) меняется температура нити в зависимости от теплопроводности газовой среды. Изменение температуры вызывает соответствующее изменение электрического сопротивления нити, которое измеряется и записывается.
Пламенно-ионизационный детектор (ПИД) наиболее широко распространен в газохроматографическом анализе органических соединений. Принцип действия детектора основан на том, что выходящий из колонки газ смешивается с водородом и сжигается в атмосфере воздуха или кислорода. Ионы и электроны, образующиеся в пламени, попадают в межэлектродное пространство, уменьшают его сопротивление, в результате чего во внешней цепи возникает ток. Сочетание высокой чувствительности и широкого линейного диапазона обусловило применение ПИД для анализа микропримесей.
К селективным детекторам, обладающим повышенной чувствительностью к определенным классам соединений, относятся электронно-захватный (ЭЗД) и термоионный детекторы. Электронно-захватный детектор (ЭЗД) является чрезвычайно чувствительным к алкилгалогенидам, нитратам, нитрилам, а термоионный обладает повышенной и селективной чувствительностью к фосфорсодержащим соединениям.
Газовая хроматография в КИВМИ с успехом используется для исследования нефтепродуктов и горюче-смазочных материалов, наркотических средств, сильнодействующих веществ, спиртсодержащих жидкостей, пластмасс и резин, восков, клеев, материалов письма, взрывчатых веществ, парфюмерно-косметических материалов и других объектов.