La cromatografia de gasos té una àmplia aplicació en la identificació i quantificació de molècules orgàniques volàtils. En la indústria s'enfoca principalment a avaluar la puresa de reactants i productes de reacció o bé a monitorar la seqüència de reacció. En la indústria del petroli, es pot analitzar constituents de les gasolines, les mescles de gasos de refineria etc. Aquesta tècnica és també utilitzada en estudis de contaminants en aigües com a insecticides, pesticides i herbicides, medi ambient, fragàncies, productes químics industrials etc. En investigació, també s'utilitza per a la identificació d'un compost, o un fragment del mateix mitjançant el seu espectre de masses per comparació amb llibreries.

Les 2 principals aplicacions dels equips de GC-MS són:

• Anàlisi qualitativa de mostres mitjançant adquisició en SCAN per a l'obtenció d'espectres i la seua posterior identificació de compostos utilitzant les llibreries disponibles amb valor de "match score". L'SW de l'equip disposa d'eines d'extracció automàtica de compostos mitjançant deconvolució que permet obtindre una llista de compostos de la mostra.
  Aquestes anàlisis qualitatives es poden aplicar a mostres líquides o en anàlisis de volàtils mitjançant mostreig d'Espai de cap o SPME.
• Anàlisi quantitativa de compostos en mostres de líquids o volàtils mitjançant la injecció de patrons, creació de recta de calibrat amb o sense patró intern.