色谱法用于化合物的分离，质谱分析用于分子结构鉴定。质谱分析具有灵敏度高，定性能力强等优点，但进样要纯，才能发挥其特长，进行定量分析较复杂；气相色谱法则具有分离效率高，定量分析简便的特点，但定性分析能力却较差。因此这两种方法联用，可以互相取长补短，色谱-质谱联用技术既发挥了色谱法的高分离能力，又发挥了质谱法的高鉴别能力。所用仪器为气相色谱-质谱联用仪。

利用试样中各组分在气相和固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组分的吸附或溶解能力不同，因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，经检测和记录系统得到离子的质荷比和相对强度的质谱图。质谱图提供了有关物质的分子量、元素组成及分子结构的重要信息，从而可以鉴定物质的分子结构。

气相色谱-质谱分析方法适用多组分混合物中未知组分的定性鉴定；可以判断化合物的分子结构；可以准确地测定未知组分的相对分子质量；可以修正色谱分析的错误判断；可以鉴定部分分离甚至未分离开的色谱峰。可用于分析、鉴定出土的有机残留物。