בכרומטוגרפיית גז, הפאזה הנעה היא גז נשא (המורכב ממולקולות דו-אטומיות של הליום, מימן או חנקן, על-מנת שלא יגיב עם החומרים בתערובת). ההפרדה נעשית בעמודת הפרדה או בקפילרה דקה וארוכה (אורכה עשוי להגיע ל-100 מטרים).
שיטה זו מתאימה רק לחומרים המתאדים או רותחים בטמפרטורות נמוכות יחסית.
זיהוי החומרים המופרדים נעשה על ידי גלאים משוכללים, המתרגמים את הנתונים לצורה גרפית.
