气相色谱仪是指用气体作为动相的色谱分析仪器。其原理主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异实现混合物的分离。
待分析样品在气化室气化后被惰性气体(即载气，亦称动相)带入色谱柱内，柱内含有液体或固体固定相，样品中各组分都倾向于在动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。
随着载气的动，样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸，在载气中分配浓度大的组分先出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后出。组分出色谱柱后进入检测器被测定，常用的检测器有电子捕获检测器(ECD)、氢火焰检测器(FID)、火焰光度检测器(FPD)及热导检测器(TCD)等。
气相色谱仪通常可用于分析土壤中热稳定且沸点不超过500°C的有机物，如挥发性有机物、有机氯、有机磷、多环芳烃、酞酸酯等，具有快速、有效、灵敏度高等优点，在土壤有机物研究中发挥重要作用。能直接用于气相色谱分析的样品是气体或液体，因此土壤样品在分析前需要通过一定的前处理方法将待测物提取到某种溶剂中。
常用的前处理方法有索氏提取法、超声提取法、振荡提取法、微波提取法等，此外一些新兴的前处理方法如固相萃取法、固相微萃取法、加速溶剂萃取法及超临界萃取法等也正广泛使用。