固定液必須是化學惰性物質，非揮發性和熱穩定性的，對樣品中要分離的組分具有一定的溶解度和選擇性。此外，固定液應盡可能均勻和完全地覆蓋在載體表面（填充柱）或內壁（開管柱），并在盡可能短的時間內達到盡可能完全的分離。
①化學惰性：要求不與載氣、固體載體和樣品組分發生不可逆反應。這其中氧含量要小于5μL/L。
②蒸氣壓、熱穩定性和最大操作溫度:最大操作溫度由液相的蒸氣壓和熱穩定性限制。由于蒸發或分解，固定相的損失影響柱壽命、分離化合物的保留時間和檢測。在色譜文獻中同一固定相的溫度使用范圍往往相差很大，這不足為奇，因為它們與要解決的分析問題、柱型、襯底的性質、液膜的厚度、柱的長度、載氣的純度、柱老化、檢測器類型等相關。作為一個經驗法則，只要檢測器不是很敏感，固定液的最大操作溫度是在壓力13～67Pa下低于其沸點70℃。對離子化檢測器，最大操作溫度更低，在上述壓力下低于固定液沸點90℃和150℃。對于聚合物相，它們的熱穩定性比它們的蒸氣壓更重要。較高分子量的聚合物，只要沒有殘留的單體和低聚物溶解在聚合物中，后者可忽略。為了避免聚合物中的揮發性雜質引起的干擾，強烈建議使用色譜級聚合物固定相，工藝級的聚合物通常不符合要求。
固定液分類
曾有上千種物質被作為氣相色譜固定液使用，經常使用的還有200多種，其中硅氧烷類和聚酯類化合物占多數，下面將以往曾有較大影響、現在使用較頻的固定液（包括減尾劑）。
1、烴
烴類固定相是烴類化合物很好的溶劑，因此，對烴類樣品有較大的比保留體積。對烷烴分離起主要作用的是色散力。烷烴的異構會減少色散力，鹵原子取代也減低色散相互作用，但環狀溶質可有一個增強的色散相互作用。烴類化合物在烴類固定相中按沸點次序流出。
2.硅氧烷
硅氧烷是氣相色譜中最受歡迎和最廣泛使用的固定相，具有很好的化學惰性、熱穩定性及很大的選擇性范圍。空氣、水分及酸、堿會影響其穩定性。
（1）聚甲基硅氧烷 聚甲基硅氧烷是目前最廣泛使用的固定相，極性很低，烴通常以沸點增加的次序流出。對含氧化合物的分離也具有相當的選擇性。由于具有較寬的溫度使用范圍，這類固定相適合于分離寬沸點范圍的樣品。對未知樣品，此類固定相是首選。輕微的修飾對固定相在石英表面的交聯非常重要，1％乙烯基的存在就起這個作用。
（2）聚甲基苯基硅氧烷 此類固定相含4％～75％的苯基，因此具有不同的選擇性。選擇性與強的色散相互作用和苯基的高極化率相關。隨著苯基的增加， McReynolds探針溶質中的比保留體積明顯增加。
（3）甲基三氟丙基硅氧烷 三氟丙基取代聚硅氧烷是被廣泛使用的鹵素取代的聚有機硅氧烷（氯取代的硅氧烷在氣相色譜固定相中不具重要性）。該類固定相具中等極性，選擇性來自于鍵合到硅氧烷骨架上的三氟丙基的受主特性。CF3可以與自由電子對相互作用，因此，優勢保留羰基、硝基化合物，含不同官能團的激素的保留按醚＜羥基＜酯＜酮基的次序增加。烯和芳烴可很好地與烷和環烷烴分離。此固定相也適于分離鹵化物、碳水化合物、非立體對映體、金屬螯合物、有機硅化合物、藥物、硝基芳烴、PCBS、農藥、醛、酮等一些典型固定相的性質。
（4）氰烷基取代聚硅氧烷 氰烷基取代聚硅氧烷具備高極性/選擇性與合理的熱穩定性。氰乙基和氰丙基聚硅氧烷展示了極性和可極化的特性，是最有用的極性固定相選擇性可用氰丙基的比率來調節。
聚氰烷基硅氧烷的主要應用在于分離不飽和脂肪酸甲酯（FAME），位置和幾何異構體可被分離和識別。與聚酯固定相比，聚氰烷基硅氧烷有增強的順/反選擇性（反式比順式流出較早）和炔烯選擇性（炔基FAME比在聚酯上更早流出）。含1～7個不飽和鍵的具不同不飽和度及其位置的C28～C44蠟酯可用此類柱子分離。酚、羥基聯苯、酚醚、芳胺、生物堿、有機氯、類固醇、氮雜環等均在此類柱子上得到較好的分離。
3.醇、酯和碳水化合物
這類固定相中的醚和羥基中的氧原子具備做氫鍵受主的能力，因此，醇、酸、酚、伯/仲胺等較強地被保留。羥基固定相中的氫原子也可形成氫鍵，醚、酯、酮、醛、叔胺、N-或O-雜環化合物、環丙烷衍生物等都會有較強的保留。具pi-電子系統的物質也會流出較遲。
除硅氧烷外，聚醇是最受歡迎的氣相色譜固定相，可用于含氧、氮、硫、鹵化物的分離。該類固定相不僅與羥基化合物和伯胺，而且與含羰基、仲/叔胺、氮或氧雜環化合物強烈地相互作用。穩定性應該被注意，高溫、載氣中的氧、水都會引起該類固定相分解。樣品中的硅烷化試劑也應該被消除。
羧酸和磷酸酯具有氫鍵的施主氧原子，對具質子的溶質有較大的保留。鄰苯二甲酸酯、癸二酸酯和己二酸酯十分類似，它們與極性官能團展示強的相互作用。以聚乙二醇與不同酸反應得到的酯類固定液是一類極性固定液，如DEGA，DEGS，EGA，CTPA，FFAP等，特別適合于分離喹啉衍生物、高沸點的烯烴、芳烴和雜環化合物、脂肪酸酯、氨基酸的非立體對映異構體等，缺點是熱穩定性稍差。DEGS主要用于分離飽和、單不飽和脂肪酸以及不同飽和程度高碳酸酯。
4.氰和氰醚
氰和氰醚主要用于極性、不飽和和質子性化合物的分離。可用于烯烴與炔烴，烷烴與環烷烴或芳烴，伯胺與仲或叔醇，酮、醛與醚、酯，極性的鹵代烴與較小極性的烴，順/反異構體的分離等。