气相色谱仪主要系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。详细结构如下所示：

1、载气系统：包括气源、气体净化、气体流速控制和测量

2、进样系统：包括进样器、汽化室（将液体样品瞬间汽化为蒸气）

3、色谱柱和柱温：包括恒温控制装置（将多组分样品分离为单个） 

4、检测系统：包括检测器，控温装置

5、记录系统：包括放大器、记录仪、或数据处理装置、工作站

基本结构可分为两部分，包括分析单位和显示单元。前者主要包括气源和控制计量装置、取样装置、恒温装置和色谱柱。后者主要包括校准和自动记录仪。其中色谱柱是气相色谱仪的核心部件。

气相色谱气路是一个密闭管道系统，整个气路系统需要纯气体载体，密封性能好，流量稳定，流量测量准确。

系统是在色谱柱顶部均匀、定量地添加气体或液体样品。分离系统的核心是色谱柱，用于分离多组分样品成一个组分。

柱管实际上是一条单管，它仅用于指示样品中不同时刻的每个部件的状态。

色谱柱分为填料柱和毛细管柱。检测器的功能是根据色谱柱的特性和含量，将色谱柱分离的样品成分转换为电信号，待放大后，色谱记录由记录器记录。信号记录或微机数据处理系统是近年来常用的方法，气相色谱仪主要采用一种彩色光谱数据处理机。