傳統(tǒng)一維氣相色譜使用一根色譜柱，雖然分離能力較強，但對一些成分非常復(fù)雜的混合物還是難以實現(xiàn)有效的分離。因此，使用多根色譜柱共同分離混合物的多維氣相色譜技術(shù)得到廣泛關(guān)注。
理論上，多維分離技術(shù)可以從二維到六維，但目前實際研究和應(yīng)用的多為二維分離技術(shù)。
二維氣相色譜分為兩種，一種是部分二維氣相色譜，也就是我們通常說的二維氣相色譜（GC-GC），它是將*根色譜柱上分離后的有關(guān)餾分以中心切割法轉(zhuǎn)至第二根色譜柱上進行再分離。GC-GC只能分離部分組分，不能對全部組分進行準確的定性和定量分析。另一種是全二維氣相色譜（GC×GC），它是把分離機理不同而又互相獨立的兩支色譜柱以串聯(lián)方式結(jié)合成二維氣相色譜。*支色譜柱分離后的每一個餾分，經(jīng)調(diào)制器聚焦和快速加熱后以脈沖方式進入第二支色譜柱中進行進一步的分離。所有組分從第二支色譜柱進入檢測器，信號經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理后，得到以*支柱上的保留時間為*橫坐標，第二支柱上的保留時間為第二橫坐標，信號強度為縱坐標的三維色譜圖或二維輪廓圖。這一技術(shù)是在20世紀90年代初由Liu和Phillips開發(fā)的。
GC×GC克服了GC-GC的缺點，具有分辨率高、峰容量大（其峰容量為組成它的兩根柱各自峰容量的乘積，分辨率為兩根柱各自分辨率平方和的平方根）、靈敏度高等特點。
近年來，GC×GC已成為多維氣相色譜中的研究熱點，被廣泛地應(yīng)用于復(fù)雜樣品成分的分析。例如，石油樣品是一種非常復(fù)雜的混合物，用傳統(tǒng)一維氣相色譜來分析諸如柴油這樣復(fù)雜的樣品時，會產(chǎn)生峰容量不足的缺陷，而用GC×GC則樣品能得到很好的分離。此外，環(huán)境樣品、香精香料及有機農(nóng)藥等的分析，都離不開GC×GC。
