氣液色譜儀固定相由載體和固定液組成。固定液均勻地涂在載體上，載體是化學惰性的固體微粒，用來支持固定液，固定液大多數是高沸點的有機化合物，固定液配比一般是 3%～25%（配比指固定液在固定相中所占的重量百分比）。固定液在氣液色譜儀分離中起決定作用。
在氣液色譜儀色譜柱中，被測物質中各組分的分離是基于各組分在固定液中溶解度的不同。當載氣攜帶被測組分進入色譜柱與固定液接觸時，氣相中的被測組分溶解到固定液中。載氣連續進入色譜柱，溶解在固定液中的被測組分從固定液中揮發到氣相中。隨著載氣的流動，揮發到氣相中的被測組分又溶解到固定液中。這樣反復多次溶解、揮發、再溶解、再揮發。由于各組分在固定液中溶解能力不同，溶解度大的組分較難揮發，停留在色譜柱中的時間較長，往前移動得慢些。溶解度小的組分，停留在色譜柱中的時間較短，往前移動得快些。經過一定時間后，各組分實現彼此分離。