Η φασματομετρία μάζας με αέρια χρωματογραφία (GC-MS) αποτελείται από δύο πολύ διαφορετικές αναλυτικές τεχνικές: την αέρια χρωματογραφία (GC) η οποία ενσωματώνεται σε φασματομετρία μάζας (MS). Συνήθως, το αναλυτικό όργανο αποτελείται από έναν αέριο χρωματογράφο που ενσωματώνεται μέσω μιας θερμαινόμενης γραμμής μεταφοράς στο φασματόμετρο μάζας και οι δύο τεχνικές λαμβάνουν χώρα σε σειρά. Ωστόσο, ορισμένα εξειδικευμένα και συνήθως μικροσκοπικά ή φορητά όργανα περιέχουν ολόκληρο το GC-MS σε ένα μόνο κουτί.

Το GC είναι μια τεχνική επιστήμης διαχωρισμού που χρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των χημικών συστατικών ενός μείγματος δείγματος και στη συνέχεια για την ανίχνευση τους για τον προσδιορισμό της παρουσίας ή της απουσίας τους και/ή της ποσότητας που υπάρχει. Οι ανιχνευτές GC είναι περιορισμένοι στις πληροφορίες που δίνουν. Αυτό είναι συνήθως δισδιάστατο δίνοντας το χρόνο συγκράτησης στην αναλυτική στήλη και την απόκριση του ανιχνευτή. Η ταυτοποίηση βασίζεται στη σύγκριση του χρόνου κατακράτησης των κορυφών σε ένα δείγμα με αυτούς από πρότυπα γνωστών ενώσεων, που αναλύονται χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο. Ωστόσο, το GC από μόνο του δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση αγνώστων, όπου ο παυλισμός σε ένα MS λειτουργεί πολύ καλά. Το MS μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μοναδικός ανιχνευτής ή τα απόβλητα της στήλης μπορεί να διαιρεθούν μεταξύ των ανιχνευτών MS και GC.

Η MS είναι μια αναλυτική τεχνική που μετρά την αναλογία μάζας προς φορτίο (m/z) φορτισμένων σωματιδίων και επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του μοριακού βάρους και της στοιχειακής σύνθεσης, καθώς και για την αποσαφήνιση των χημικών δομών των μορίων. Τα δεδομένα από ένα GC-MS είναι τρισδιάστατα, παρέχοντας φάσματα μάζας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για επιβεβαίωση ταυτότητας ή για ταυτοποίηση άγνωστων ενώσεων συν το χρωματογράφημα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ποιοτική και ποσοτική ανάλυση.

Τα GC-MS και GC-MS/MS χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες για αναλύσεις ρουτίνας που αναζητούν πτητικές προσμίξεις με μοριακό βάρος συνήθως μικρότερο από 700 amu, για παράδειγμα στη βιομηχανία τροφίμων, περιβάλλοντος, εγκληματολογίας, αντιντόπινγκ και καταναλωτικών προϊόντων. Το GC-MS χρησιμοποιείται επίσης στην έρευνα για τον εντοπισμό άγνωστων πτητικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των τροφίμων και των γεύσεων, του χώρου, των πετροχημικών, των χημικών, της γεωργίας, του καπνού, της φαρμακευτικής, της υγειονομικής περίθαλψης, της ενέργειας, της εξόρυξης, του περιβάλλοντος και της εγκληματολογίας.

Ο έλεγχος φαρμάκων, για παράδειγμα, μπορεί να πραγματοποιηθεί για πολλούς λόγους: παθολογία, υγειονομική περίθαλψη και αντιντόπινγκ τόσο σε ανθρώπους όσο και σε ζώα.9 Τα βιολογικά υγρά όπως τα δείγματα ούρων και αίματος είναι πολύπλοκα με μεγάλες ποσότητες μήτρας και συνήθως τα φάρμακα βρίσκονται σε πολύ χαμηλή συγκέντρωση. Επομένως, η ανίχνευσή τους απαιτεί μια τεχνική με παύλα όπως το GC-MS για να ξεκινήσει ο διαχωρισμός του στόχου ή των ενώσεων που μας ενδιαφέρουν μακριά από τις κορυφές της μήτρας. Στη συνέχεια μπορούν να αναγνωριστούν επιλεκτικά χρησιμοποιώντας MS/MS και συχνότερα MS/MS με HRMS και μερικές φορές πρόσθετο διαχωρισμό GC x GC.