Den grundlæggende struktur af en gaskromatograf har to dele, en analyseenhed og en displayenhed. Førstnævnte omfatter hovedsagelig gaskilde og kontrolmåleanordning, prøveudtagningsanordning, termostat og kromatografisk kolonne. Sidstnævnte omfatter hovedsagelig verifikatorer og automatiske optagere. Den kromatografiske søjle (inklusive den stationære fase) og kalibratoren er kernekomponenterne i en gaskromatograf.
(1) Bæregassystem Gaskredsløbet i gaskromatografen er et lukket rørledningssystem, hvor bæregassen løber kontinuerligt. Hele bæregassystemet kræver ren bæregas, god lufttæthed, stabil strømningshastighed og nøjagtig strømningshastighedsmåling.
(2) Prøveudtagningssystem Prøvetagning er at tilsætte en gas- eller væskeprøve til den øvre ende af den kromatografiske søjle hurtigt og kvantitativt.
(3) Separationssystem Kernen i separationssystemet er den kromatografiske søjle, som bruges til at adskille flerkomponentprøver i individuelle komponenter. Der er to typer kromatografiske kolonner: pakkede kolonner og kapillærsøjler.
(4) Detektorsystemets detektors funktion er at omdanne prøvekomponenterne adskilt af den kromatografiske søjle til elektriske signaler i overensstemmelse med deres karakteristika og indhold, og efter forstærkning optager optageren dem i et kromatogram.
(5) Signalregistrering eller computerdatabehandlingssystem I de seneste år har gaskromatografer hovedsagelig anvendt kromatografiske dataprocessorer. Den kromatografiske dataprocessor kan printe og registrere kromatogrammet og kan udskrive de bearbejdede resultater, såsom retentionstid, massefraktion af målte komponenter osv. på det samme registreringspapir.
(6) Temperaturkontrolsystem Det bruges til at kontrollere og måle temperaturen på kromatografikolonnen, detektoren og forgasningskammeret og er en vigtig del af gaskromatografen. Gaskromatografer er opdelt i to kategorier: den ene er gas-faststofkromatograf, og den anden er gas-væske distributionskromatograf. De stationære faser adskilt af disse to typer kromatografer er forskellige, men strukturen af instrumenterne er fælles.