A cromatografia gás-líquido envolve a vaporização e injeção de uma amostra no topo da coluna do cromatógrafo. Depois disso, a amostra passa pela coluna como resultado do fluxo de gases móveis, enquanto o a própria coluna tem uma fase líquida estacionária que é adsorvida em uma superfície sólida inerte. Neste ponto, vários detectores diferentes podem ser usados, resultando em diferentes tipos de seletividade.
É importante que o gás portador seja quimicamente inerte e os gases frequentemente usados incluem hélio, nitrogênio, dióxido de carbono e argônio; a escolha específica geralmente depende do tipo de detector em uso.
A amostra deve entrar na coluna como um "tampão" de vapor, pois uma injeção mais lenta de amostras maiores enfraquece a resolução e amplia a banda. Mais comumente, uma microsseringa injeta amostra em uma porta do vaporizador através de um septo de borracha no topo da coluna.
Para criar resultados precisos, é importante controlar as temperaturas dentro da coluna em décimos de grau, mas a temperatura ideal varia com o ponto de ebulição da amostra. Uma temperatura logo acima do excesso médio da amostra produz tempo de eluição variando entre dois ou três minutos a meia hora. As amostras que têm uma ampla faixa de ebulição tendem a responder bem à programação de temperatura.