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氣相色譜-質譜法的應用領域剖析
環境檢測和清潔在環境方面
GC-MS正在成為跟蹤持續有機物污染所選定的工具。GC-MS設備的費用已經顯著地降低，并且，同時其可靠性也已經提高。這樣就是該儀器更適合用于環境監測研究。對于一些化合物，如某些殺蟲劑和除草劑GC-MS的敏感度不夠，但對大多數環境樣品的有機物分析，其中包括許多主要類型的殺蟲劑，它是非常敏感和有效的。
刑事鑒識
GC-MS分析人身體上的小顆粒幫助將罪犯與罪行建立。用GC-MS進行火災殘留物的分析的分析方法已經很好的確立了起來。甚至，美國試驗材料學會確定了火災殘留物的分析標準。在這種分析中，GCMS/MS特別有用，因為試樣中常常含有非常復雜的基質，并且，法庭上使用的結果要求要有高的度。
執法方面的應用GC-MS在麻醉品的監測方面的應用逐漸增多，甚至，zui終會取代嗅藥犬。GC-MS也普遍地用于刑偵毒理學在嫌疑人、受害者或死者的生物標本中發現藥物和毒物。
運動反興奮劑分析GC-MS也是用于運動反興奮劑實驗室，在運動員的尿樣中測試是否存在被禁用的體能促進類藥物的主要工具，例如，測定合成代謝類固醇類藥物。
社會安全
9．11后開發的爆炸物監測系統已經成為全美國飛機場設施的一部分。這些監測系統的操作依賴大量的技術，其中，許多是基于GC-MS的。美國聯邦航空管理局僅授權三家制造商提供這些系統，其中之一是Thermo Detection公司，以前叫Thermedics，它生產Egis爆炸物檢測器（EGIS是一個基于GC-MS爆炸物檢測線。另外兩家制造商是Barringer Technologies，現在被Smith's Detection Systems收買，和Ion Track Instruments，它是General Electric Infrastructure Security Systems的一部分。
食品、飲料和香水分析食品和飲料中包含大量芳香化合物
一些是天然就存在于原材料中另外一些是在加工時形成的。GC-MS廣泛地用于分析這些化合物，它們包括：酯、脂肪酸、醇、醛、萜類等。GC-MS也用于測定由于腐壞和摻假所造成的污染物，這些污染物可能是有害的，而且，常常由政府有關部門對其實行控制。例如，殺蟲劑。
醫療方面
醫藥十幾種先天性代謝疾病，也叫先天性代謝缺陷（Inborn error of metabolism ，IEM）現在都可以通過新生兒篩檢試驗測到，特別是使用氣相色譜－質譜法進行監測。GC-MS可以測定尿中的化合物，甚至該化合物在非常小的濃度下都可被測出。這些化合物在正常人體內不存在，但出現在患代謝疾病的人群中。因而，該方法日益成為早期診斷IEM的常用方法，這樣及早治療方案zui終導致更好的預后。目前能用GC-MS在出生時，通過尿液監測測出100種以上遺傳性代謝異常。