隨著分析儀器的發展和分析技術的提高，頂空氣相色譜儀在分析中的應用將會越來越廣泛，頂空氣相色譜儀采用氣體進樣，分析速度快，分析過程中無需用有機溶劑進行提取，對分析人員和環境危害小，操作簡便，對柱子污染少，譜圖簡單，干擾峰少，是一種符合綠色分析化學要求的分析手段。
頂空氣相色譜法在分析中的應用主要體現在以下幾個方面
1.生物樣本中揮發性有機物的測定
生物樣本中的揮發性物質分析的典型代表是血醇濃度的測定，一般采用靜態頂空或頂空固相微萃取進行測定．Russo運用質譜作為頂空-氣相色譜的檢測器，采用選擇性離子監測的方法，分析了人體組織中苯的濃度．該方法具有高的分析靈敏度和好的重現性，較低檢測限可以達到10ng／g。
血液中酒精檢測分析酒后架車人員血液中乙醇濃度的測定方法，并且確定血液中乙醇的濃度為10mmol/L時，作為飲酒的限量標淮．對靜態頂空和頂空固相微萃取測定血液中乙醇的方法進行了比較，發現兩種方法所能測定的血液中乙醇的范圍相似．Dills等運用靜態頂空氣相色譜法系統測定了1，1，1-三氯乙烷、甲苯、二甲苯、乙基苯等在血液中的含量，內標法測得的濃度范圍在0．01-1mg／mL之間，檢測限可以達到mmol/L水平，并且分析了生物樣本中的揮發性有機物的頂空分析方法該如何優化。
2.藥品中有機溶劑殘留的頂空-氣相色譜儀測定
藥品中有機殘留溶劑的潛性的毒性，已經逐漸為人們所認識到.運用頂空-氣相色譜法（火焰離子化檢測器）測定了藥品中殘留的甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、異丙醇、丁醇和甲苯、二甲苯、乙基苯的量，結果表明該方法有很好的回收率．
3 有機聚合材料中揮發性有機物的頂空-氣相色譜儀分析
對于樹脂（聚乙烯、聚苯乙烯等）和塑料等有機聚合材料中聚合單體和殘留的有機溶劑的分析，目前主要采取頂空分析法，空一般加入稀釋劑和基質改性劑或采用動態頂空的方法來測定。山東譜析利用頂空方法對聚苯乙烯（PS）、AS和ABS樹脂中單體和揮發性進行了測定，實驗中加入水做稀釋劑來，運用DMF為內標物進行動態頂空分析．運用頂空-大口徑毛細管氣相色譜法測定了塑料食品包裝袋中殘留的甲苯、乙酸乙酯、丁酮和異丙醇．頂空-氣相色譜法測定了塑料食品包裝袋中殘留的甲苯．結果表明運用頂空法有更好的靈敏度。
4 頂空-氣相色譜儀用于環境分析
在環境問題日益嚴重的今天已經成為一種非常重要的分析手段．目前的頂空分析在環境分析中的應用，主要集中于對水和土壤樣品中潛在的毒性有機揮發性物質的檢測。運用多頭頂空進樣毛細管氣相色譜分析方法。
5 頂空-氣相色譜儀用于揮發油分析
對于含有揮發油的樣品，傳統的方法是用水蒸氣蒸餾和有機溶劑提取方法分析．與傳統的分析方法相比頂空-氣相色譜法對有揮發油的樣品，是一種無需溶劑提取、樣品消耗少的快速分析方法．為了方便地對復雜的揮發性成分的定性研究，一般采用質譜檢測器和傅立葉變換紅外檢測器．為了增加定性的可靠性也用氣相色譜的保留指數對定性的結果進行復核．傳統的水蒸氣蒸餾和有機溶劑提取方法會損失掉一些較容易揮發的化合物（比如一些低分子量的萜類和小分子量的酯），而這些化合物往往也對樣品的氣味起重要的作用，因此頂空分析可以為含有揮發油的樣品中的氣味化學成分分析提供靠前手信息．頂空-氣相色譜法對有揮發油的樣品的分析具有高通量、高分辨率，高靈敏度和快速的特點，在含揮發油的中草藥研究和品質控制方面也具有良好的應用前景。
6 頂空-氣相色譜儀在煙草行業的應用
近年來對煙草的頂空分析方法的報道多集中在運用SPME的技術上，通過將煙草中的頂空成分的應用，利用主成分分析算法對不同類型的卷煙如何進行評價．頂空-氣相色譜儀聯用于煙草中揮發性成分的分析具有預處理簡便、樣品消耗量小、很適合煙草工業對煙草質量品質控制。
