只要在气相色谱仪允许的条件下可以气化而不分解的物质，都可以用气相色谱法测定。对部分热不稳定物质，或难以气化的物质，通过化学衍生化的方法，仍可用气相色谱法分析。
在石油化工、医药卫生、环境监测、生物化学、食品检测等领域都得到了广泛的应用。
1．在卫生检验中的应用
空气、水中污染物如挥发性有机物、多环芳烃，苯、甲苯、苯并（a）比等；农作物中残留有机氯、有机磷农药等；食品添加剂苯甲酸等；体液和组织等生物材料的分析如氨基酸、脂肪酸、维生素等。
2．在医学检验中的应用
体液和组织等生物材料的分析：如脂肪酸、甘油三酯、维生素、糖类等。
3. 在药物分析中的应用
抗癫痫药、中成药中挥发性成分、生物碱类药品的测定等。
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