La cromatografía de gases (GC) es la técnica de separación preferida para moléculas orgánicas volátiles y semivolátiles más pequeñas, como hidrocarburos, alcoholes y aromáticos, así como pesticidas, esteroides, ácidos grasos y hormonas, lo que hace que esta técnica analítica sea habitual en muchos ámbitos de aplicación y segmentos industriales, sobre todo para pruebas de seguridad alimentaria y medioambientales. Cuando se combina con el poder de detección de la espectrometría de masas (EM), la GC-MS puede utilizarse para separar mezclas complejas, cuantificar analitos, identificar compuestos desconocidos, adulteraciones y determinar niveles de contaminación en trazas.
Una vez que los componentes  de la muestra salen de la columna cromatográfica, son ionizados y fragmentados por el espectrómetro de masas mediante fuentes de ionización electrónicas o químicas. A continuación, las moléculas ionizadas y los fragmentos se aceleran a través del analizador de masas del instrumento, que suele ser un cuadrupolo o una trampa de iones. Es aquí donde los iones se separan en función de sus diferentes relaciones masa-carga (m/z). La adquisición de datos GC-MS puede realizarse en modo de barrido completo, para cubrir una amplia gama de relaciones m/z, o en modo de monitorización de iones seleccionados (SIM), para recopilar datos de masas específicas de interés.