氣相色譜儀的基本構造有兩部分，即分析單元和顯示單元。前者主要包括氣源及控制計量裝置﹑進樣裝置﹑恒溫器和色譜柱。后者主要包括檢定器和自動記錄儀。色譜柱（包括固定相）和檢定器是氣相色譜儀的核心部件。

（1）載氣系統(tǒng)。氣相色譜儀中的氣路是一個載氣連續(xù)運行的密閉管路系統(tǒng)。整個載氣系統(tǒng)要求載氣純凈、密閉性好、流速穩(wěn)定及流速測量準確。

（2）進樣系統(tǒng)。進樣就是把氣體或液體樣品勻速而定量地加到色譜柱上端。

（3）分離系統(tǒng)。分離系統(tǒng)的核心是色譜柱，它的作用是將多組分樣品分離為單個組分。色譜柱分為填充柱和毛細管柱。

（4）檢測系統(tǒng)檢測器的作用是把被色譜柱分離的樣品組根據(jù)其特性和含量轉化成電信號，經(jīng)放大后，由記錄儀記錄成色譜圖。

（5）信號記錄或微機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。近年來氣相色譜儀主要采用色譜數(shù)據(jù)處理機。色譜數(shù)據(jù)處理機可打印記錄色譜圖，并能在同一張記錄紙上打印出處理后的結果，如保留時間、被測組分質量分數(shù)等。

（6）溫度控制系統(tǒng)。用于控制和測量色譜柱、檢測器、氣化室溫度，是氣相色譜儀的重要組成部分。氣相色譜儀分為兩類：一類是氣固色譜儀，另一類是氣液分配色譜儀。