氣相色譜儀的檢測系統包括檢測器和檢測室，核心是檢測器。檢測器的作用是將載氣中被色譜柱分離的組分及其含量轉變為易于測量的電信號（也稱檢測器的響應值或應答值），再經放大后輸入記錄系統。檢測室提供檢測器的工作溫度。
氣相色譜儀檢測器的分類很多，如按對樣品破壞與否分為破壞型和非破壞型，按響應值與時間的關系分為積分型和微分型，按響應值與濃度或質量相關分為濃度型和質量型，按不同類型化合物的響應值大小分為通用型和選擇型，按工作原理不同分為熱導檢測器、火焰電離檢測器等。
由于微分型檢測器給出的響應信號是峰形色譜圖，反映了流過檢測器的載氣中所含試樣量隨時間變化的情況，并且峰的面積或峰高與組分的濃度或質量流速成正比。因此，氣相色譜儀常使用微分型檢測器。微分型檢測器又分為濃度型和質量型。濃度型檢測器是測量載氣中組分濃度的瞬間變化，其響應值正比于載氣中組分的濃度，峰面積隨著載氣流速的增加而減小，峰高不變，如熱導檢測器、電子捕獲檢測器等。
而質量型檢測器是測量載氣中樣品進入檢測器的速度變化，其響應值正比于單位時間內組分進入檢測器的質量，峰高隨流速的增加而增加，峰面積不變，如氫火焰離子化檢測器和火焰光度檢測器等。
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