氣相色譜儀是實現氣相色譜過程的儀器，儀器型號繁多，但總的說來，其基本結構是相似的，國產氣相色譜儀的主要由載氣系統、進樣系統、分離系統、檢測記錄系統四大部分組成。
(1)載氣系統包括氣源、氣體凈化器、氣路控制系統。原則上說只要沒有腐蝕性，且不干擾樣品分析的氣體都可以作載氣，例如氫氣，氮氣等。氣路控制系統的作用就是將載氣及輔助氣進行穩壓、穩流及凈化，以滿足氣相色譜分析的要求。整個氣路系統應密封不透氣。
(2)進樣系統主要由進樣器和汽化室組成同時還有加熱裝置，它的功能是引入試樣(氣體樣品可以用六通閥進樣，液體樣品可用微量注射器進樣)，并使試樣瞬間汽化并有效導入色譜柱。
(3)分離系統的主要組成部分是色譜柱，也是整個色譜儀的核心部分，它的功能是使試樣在柱內運行的同時得到分離，是樣品能否成功分離的決定因素。色譜柱基本有兩類：填充柱和毛細管柱。填充柱是將固定相填充在金屬或玻璃管中。毛細管柱是用熔融二氧化硅拉制的空心管，也叫彈性石英毛細管。
(4)檢測記錄系統包括檢測器、放大器及數據處理系統。檢測器的功能是對柱后已被分離的組分的信息轉變為便于記錄的電信號，然后對各組分的組成和含量進行鑒定和測量，可依據分析對象和目的來確定檢測器的選用類型。數據處理系統用計算機控制，既可以對色譜數據進行自動處理，又可對色譜系統的參數進行自動控制。
