气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器，仪器型号繁多，但总的说来，其基本结构是相似的，国产气相色谱仪的主要由载气系统、进样系统、分离系统、检测记录系统四大部分组成。
(1)载气系统包括气源、气体净化器、气路控制系统。原则上说只要没有腐蚀性，且不干扰样品分析的气体都可以作载气，例如氢气，氮气等。气路控制系统的作用就是将载气及辅助气进行稳压、稳流及净化，以满足气相色谱分析的要求。整个气路系统应密封不透气。
(2)进样系统主要由进样器和汽化室组成同时还有加热装置，它的功能是引入试样(气体样品可以用六通阀进样，液体样品可用微量注射器进样)，并使试样瞬间汽化并有效导入色谱柱。
(3)分离系统的主要组成部分是色谱柱，也是整个色谱仪的核心部分，它的功能是使试样在柱内运行的同时得到分离，是样品能否成功分离的决定因素。色谱柱基本有两类：填充柱和毛细管柱。填充柱是将固定相填充在金属或玻璃管中。毛细管柱是用熔融二氧化硅拉制的空心管，也叫弹性石英毛细管。
(4)检测记录系统包括检测器、放大器及数据处理系统。检测器的功能是对柱后已被分离的组分的信息转变为便于记录的电信号，然后对各组分的组成和含量进行鉴定和测量，可依据分析对象和目的来确定检测器的选用类型。数据处理系统用计算机控制，既可以对色谱数据进行自动处理，又可对色谱系统的参数进行自动控制。
