La cromatografía de gases tiene una amplia aplicación en la identificación y cuantificación de moléculas orgánicas volátiles. En la industria se enfoca principalmente a evaluar la pureza de reactantes y productos de reacción o bien a monitorizar la secuencia de reacción. En la industria del petróleo, se puede analizar constituyentes de las gasolinas, las mezclas de gases de refinería etc. Esta técnica es también utilizada en estudios de contaminantes en aguas como insecticidas, pesticidas y herbicidas, medioambiente, fragancias, productos químicos industriales etc. En investigación, también se utiliza para la identificación de un compuesto, o un fragmento del mismo mediante su espectro de masas por comparación con librerías.

Las 2 principales aplicaciones de los equipos de GC-MS son:

• Análisis cualitativo de muestras mediante adquisición en SCAN para la obtención de espectros y su posterior identificación de compuestos utilizando las librerías disponibles con valor de "match score". El SW del equipo dispone de herramientas de extracción automática de compuestos mediante deconvolución que permite obtener una lista de compuestos de la muestra.
  Estos análisis cualitativos se pueden aplicar a muestras líquidas o en análisis de volátiles mediante muestreo de Espacio de cabeza o SPME.
• Análisis cuantitativo de compuestos en muestras de líquidos o volátiles mediante la inyección de patrones, creación de recta de calibrado con o sin patrón interno.