色譜儀利用色譜柱先將混合物分離，然后利用檢測器依次檢測已分離出來的組分。流動相是一種與樣品和固定相都不發生反應的氣體，一般為氮或氫氣。　待分析的樣品在色譜柱頂端注入流動相，流動相帶著樣品進入色譜柱，故流動相又稱為載氣。載氣在分析過程中是連續地以一定流速流過色譜柱的；而樣品則只是一次一次地注入，每注入一次得到一次分析結果。當載氣帶著樣品連續地通過色譜柱時，親合力大的組分在色譜柱中移動速度慢，因為親合力大意味著固定相拉住它的力量大。親合力小的則移動快。4根柱管實際上是一根，只是用來表示樣品中各組分在不同瞬間的狀態。
狀態一：樣品是由A、B、C3個組分組成的混合物。在載氣剛將它們帶入色譜柱時，三者是*混合的
狀態二：經過一定時間，即載氣帶著它們在柱中走過一段距離后，三者開始分離
狀態三：再繼續前進，三者便分離開
狀態四：固定相對它們的親合力是A>B>C，故移動速度是C>B>A。走在最前面的組分 C首*入緊接在色譜柱后的檢測器，而后B和A也依次進入檢測器

檢測器對每個組分所給出的信號，在記錄儀上表現為一個個的峰，成為色譜峰，色譜峰上的極大值是定性分析的依據。而色譜峰所包羅的面積則取決于對應組分的含量，故峰面積是定量分析的依據。一個混合物樣品注入后，由記錄儀記錄得到的曲線，稱為色譜圖。分析色譜圖就可以得到定性分析和定量分析結果。