填充柱气相色谱仪是用填充柱进行组分分析的仪器。典型的配有氢火焰离子化检测器的填充柱气相色谱仪流程如下。
气路系统有氮气、氢气和空气等流路。我国多用氮气作载气，氢气和空气分别作燃烧和助燃气。载气由高压钢瓶或其他高压气源经减压阀进入净化及干燥管，再经稳压阀以一定的流速通过气化室、色谱柱、检测器，最后被放空。氢气和空气分别由高压钢瓶或其他高压气源经减压阀进入净化及干燥管，再经稳压阀或调节阀进入检测器，燃烧后逸出。
分离系统由气化室和填充柱组成。用进样阀、注射器或自动进样器等，将样品送入气化室（或进样室）。色谱柱通常为内径(2-4) mm，长 (1～3)m的不锈钢柱或玻璃柱，内装填固定相。样品从气化室被载气携带通过填充柱，各组分在柱内被分离后进人检测器。
温度控制系统由温度控制器和指示仪表组成，用于控制和指示气化室、色谱柱柱箱和检测器温度。色谱柱置于带鼓风装置的严格保温的柱箱内，柱温由控制柱箱温度实现。柱箱在恒或程序升温下工作。检测器和气化室通常在恒温下工作。
监测系统包括检测器、微电流放大器、记录器等部件。组分在检测器中被测出并转化成电信号，经微电流放大器放大后送到记录器或积分仪。记录器可以直接绘出色谱流出曲线。最简单的数据处理系统是积分仪，可以给出色谱峰的流出时间和峰面积，并进行简单的定量计算。现代的数据处理系统多是一个专用的微处理机或配有专用软件的通用微型计算机构成的工作站。可以采集检测系统输出.的随时间变化的电信号，进行峰的检测判断、绘出色谱图，并给出定性、定量的结果。
目前国外先进的气相色谱仪都采用电子气路控制技术，可以对气相色谱仪的所有气路参数（压力和流量）实现数字化调节和程序控制，使气相色谱真正进入全面自动化。电子气路控制技术的采用还极大地提高了分析的重现性、稳定性、灵敏度和盆析速度，同时也能有效的减少气体消耗和降低操作费用。
