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GC色譜的發展與下面兩個方面的發展是密不可分的。一是氣相色譜分離技術的發展，二是其他學科和技術的發展。1952年James和Martin提出氣液相色譜法，同時也發明了個氣相色譜檢測器。這是一個接在填充柱出口的滴定裝置，用來檢測脂肪酸的分離。用滴定溶液體積對時間做圖，得到積分色譜圖。以后，他們又發明了氣體密度天平。1954年Ray提出熱導計，了現代氣相色譜檢測器的時代。此后至1957年，是填充柱、TCD年代。

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GC主要是利用物質的沸點、極性及吸附性質的差異來實現混合物的分離，其過程如圖1氣相分析流程圖所示。待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體（即載氣，也叫流動相）帶入色譜柱，柱內含有液體或固體固定相，由于樣品中各組分的沸點、極性或吸附性能不同，每種組分都傾向于在流動相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動的，這種平衡實際上很難建立起來。也正是由于載氣的流動，使樣品組分在運動中進行反復多次的分配或吸附/解吸附，結果是在載氣中濃度大的組分先流出色譜柱，而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當組分流出色譜柱后，立即進入檢測器。檢測器能夠將樣品組分轉變為電信號，而電信號的大小與被測組分的量或濃度成正比。當將這些信號放大并記錄下來時，就是氣相色譜圖了。

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當柱直徑發生變化時，對流速進行必要的改變以保持恒定的線速度是相當簡單的。減小柱徑有助于節省溶劑和提高檢測限。但是對于較小直徑的色譜柱，可能會觀察到系統性能的下降。從故障排除的角度來看，很容易將系統性能不佳歸咎于色譜柱本身，而真正的罪魁禍首可能是 LC 系統的柱外體積。對柱外效應的相對不敏感是填充直徑 5 μm 顆粒的4.6 mm × 150mm 色譜分析柱可能在未來許多年內仍然是常規 LC 工作的主力色譜柱的原因之一。

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