熱脫附（Thermal Desorption，亦稱TD），是將物質加熱至一定溫度使其釋放出所吸附的化合物的過程。作為一種分析方法，熱脫附常用作氣相色譜法（gas chromatography，亦稱GC）的預濃縮手段，使GC能夠用于分析低濃度化合物。否則，低濃度分析物將無法被GC檢測到。

熱脫附對分析痕量揮發性和半揮發性有機物（VOCs和SVOCs）提供了許多便利之處， 包括：

1、高靈敏度 – 使用吸附管的二階脫附，能使物質濃度增強數倍，大大增強了GC的檢測限。

2、高質量分析 – 高濃縮氣帶從聚焦阱注入GC，這種做法可保持峰值較窄，從而提高分析質量。

3、省時省力 – 通過選擇適當的采樣裝置，樣品制備工作量可大大減低或*去除，反過來還能更容易實現自動化。

4、無分析干擾 – 在分析前不對樣品進行任何添加，不稀釋樣品，從而消除分析干擾（如溶劑干擾）。

5、自主選擇分析 – 通過優化吸附劑和熱脫附設定，只將目標化合物注入GC，比如可避免殘留水分。

6、擴大動態范圍 – 二階熱脫附法和樣品分流使現今的熱脫附儀可以分析從兆分之一（ppt，10-12）到百分之一（%，10-2）的分析物濃度。

7、分析物范圍更廣– 現代吸附劑和熱脫附儀的設計能對更廣范圍的物質進行定量分析，從超高揮發性有機物（如乙炔）到半揮發性有機物（如n-C44H90）。

8、樣品兼容性 – 熱脫附可與不同的GC采樣方式結合，在更多樣品類型（無論是氣體，液體還是固體）中進行采樣。