โครงสร้างพื้นฐานของแก๊สโครมาโตกราฟีมีสองส่วน คือ หน่วยวิเคราะห์และหน่วยแสดงผล อดีตส่วนใหญ่ประกอบด้วยแหล่งก๊าซและอุปกรณ์วัดแสงควบคุม, อุปกรณ์สุ่มตัวอย่าง, เทอร์โมสตัทและคอลัมน์โครมาโตกราฟี หลังส่วนใหญ่รวมถึงผู้ตรวจสอบและเครื่องบันทึกอัตโนมัติ คอลัมน์โครมาโตกราฟี (รวมถึงเฟสที่อยู่กับที่) และเครื่องสอบเทียบเป็นส่วนประกอบหลักของแก๊สโครมาโตกราฟี
(1) ระบบขนส่งก๊าซ วงจรก๊าซในแก๊สโครมาโตกราฟีเป็นระบบท่อปิดที่ก๊าซพาหะไหลอย่างต่อเนื่อง ระบบก๊าซพาหะทั้งหมดต้องการก๊าซพาหะบริสุทธิ์ การกันอากาศที่ดี อัตราการไหลที่เสถียร และการวัดอัตราการไหลที่แม่นยำ
(2) ระบบการสุ่มตัวอย่าง การสุ่มตัวอย่างคือการเพิ่มตัวอย่างก๊าซหรือของเหลวที่ปลายด้านบนของคอลัมน์โครมาโตกราฟีอย่างรวดเร็วและเชิงปริมาณ
(3) ระบบการแยกสาร แกนหลักของระบบแยกคือคอลัมน์โครมาโตกราฟี ซึ่งใช้ในการแยกตัวอย่างที่มีหลายองค์ประกอบออกเป็นส่วนประกอบแต่ละส่วน คอลัมน์โครมาโตกราฟีมีสองประเภท: คอลัมน์แบบแพ็คและคอลัมน์ของเส้นเลือดฝอย
(4) หน้าที่ของเครื่องตรวจจับระบบตรวจจับคือการแปลงส่วนประกอบตัวอย่างที่คั่นด้วยคอลัมน์โครมาโตกราฟีให้เป็นสัญญาณไฟฟ้าตามลักษณะและเนื้อหา และหลังจากการขยายสัญญาณ เครื่องบันทึกจะบันทึกลงในโครมาโตแกรม
(5) การบันทึกสัญญาณหรือระบบประมวลผลข้อมูลคอมพิวเตอร์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แก๊สโครมาโตกราฟีส่วนใหญ่ใช้ตัวประมวลผลข้อมูลโครมาโตกราฟี ตัวประมวลผลข้อมูลโครมาโตกราฟีสามารถพิมพ์และบันทึกโครมาโตแกรม และสามารถพิมพ์ผลลัพธ์ที่ประมวลผลได้ เช่น เวลาเก็บรักษา เศษส่วนมวลของส่วนประกอบที่วัดได้ ฯลฯ บนกระดาษบันทึกเดียวกัน
(6) ระบบควบคุมอุณหภูมิ ใช้สำหรับควบคุมและวัดอุณหภูมิของคอลัมน์โครมาโตกราฟี เครื่องตรวจจับและห้องแปรสภาพเป็นแก๊ส และเป็นส่วนสำคัญของแก๊สโครมาโตกราฟี แก๊สโครมาโตกราฟีแบ่งออกเป็นสองประเภท: หนึ่งคือโครมาโตกราฟีแบบแก๊ส-ของแข็ง และอีกอันคือโครมาโตกราฟีแบบกระจายแก๊สและของเหลว เฟสที่อยู่กับที่ซึ่งคั่นด้วยโครมาโตกราฟีสองประเภทนี้นั้นแตกต่างกัน แต่โครงสร้างของเครื่องมือนั้นเป็นเรื่องปกติ