氣相毛細管色譜柱有直接進樣、分流進樣、不分流進樣、冷柱頭進樣和程序升溫氣化進樣五種不同操作方式，各操作方式的原理和影響因素各不相同。
一、大口徑毛細管柱的直接進樣
內徑≥0.53mm的毛細管柱稱為大口徑毛細管柱，由于其內徑比一般毛細管粗，柱的樣品容量為填充柱的1/10～1/20，介于填充柱和常規毛細管柱之間，柱內載氣流速可高達10～20mL/min，因此只需將氣化室的內襯管和柱接頭稍加改進，就可采用填充柱的進樣口直接進樣。
二、分流進樣
它是毛細管氣相色譜優先選擇的進樣方式，注入樣品后大部分樣品被放空，僅有約1/100的樣品進入毛細管柱，分流比可在1/20～1/200的范圍調節。適用于大部分氣體或液體樣品的分析，尤其對未知樣品使用分流進樣，可保護毛細管柱不被沾污，防止柱效降低。
分流進樣方式，由總流量閥控制載氣的總流量，載氣進入氣化室分成兩路，一路作為隔墊吹掃氣，流量僅為1～3mL/min。另一路進入氣化室與氣化的樣品蒸氣混合后再分為兩部分，其中大部分經分流口放空，僅小部分進入毛細管柱。若載氣總流量為104mL/min,隔墊吹掃氣設置為3mL/min，則101mL/min進入氣化室，當分流流量為100mL/min時，柱內流量僅為1 mL/min，此時分流比為1/100。應看到此氣路設計將柱前壓調節閥安裝在分流氣路上，在載氣總流量不變的情況下，提高柱前壓，使柱流速增大，可加快分析速度；若保持柱前壓不變，通過調節總流量閥可改變分流比，即總流量愈大，分流比也愈大。
分流進樣時，氣化室的內襯管大部分都不是直通式，管內有縮徑處或裝有燒結板，在縮口處放置有玻璃珠或硅烷化玻璃毛，以增大與樣品接觸的面積，保證樣品*氣化。填充物應位于襯管的中間溫度高處，也是注射器針尖所達到處，可減少分流歧視。
分流歧視是指在一定分流比的條件下，由于樣品中不同組分的沸點差異，而造成它們的實際分流比是不同的，因而會造成進入毛細管柱的樣品組成不同于原始樣品的組成，從而影響定量分析的準確度。消除分流歧視的方法是在柱容量允許的條件下，依據樣品濃度盡量采用小的分流比，并盡量使樣品快速氣化。
三、不分流進樣
當分流進樣不能滿足對分析靈敏度的要求，或分析含有大量溶劑的樣品中痕量組分時，才使用不分流進樣技術。
為消除溶劑效應可采用瞬間不分流技術，即當進樣開始時關閉分流電磁閥，使系統處于不分流狀態，此時進入系統的載氣，僅為進入毛細管柱和隔墊清掃所需的載氣量(3～5mL/min)，然后向氣化室注入2～3uL樣品，經30～80s，待大部分氣化樣品開始進入毛細管柱，立即開啟分流電磁閥，使系統處于分流狀態。此時存留在氣化室的大部分溶劑氣體(顯然也包括約5％的樣品組分)很快從分流口放空，從而明顯地消除了溶劑拖尾，使分流狀態一直保持到分析結束，就可將原來被掩蓋在溶劑拖尾峰中的組分分離出來。
由上述可知不分流進樣不是不分流，而是一種將瞬間不分流與大部分時間分流相組合的進樣方式。為獲得準確的分析結果，如何確定瞬間不分流的時間間隔，就成為操作的關鍵。使用不分流進樣時，樣品進入毛細管柱的量比分流進樣多，并利用了溶劑效應(又稱溶劑聚焦)，使與溶劑揮發性相接近的微量組分被濃縮在尚未揮發的溶劑中，從而獲得微量組分的狹窄譜帶并提高了分離度，還可提高檢測的靈敏度和定量測定結果的準確度。
當采用不分流進樣方式時，氣化室溫度設置可比分流進樣時稍低一些，以使樣品在氣化室滯留時間長一些，氣化速度稍慢一些。但此溫度下限應能保證待測組分在瞬間不分流時間間隔內能*氣化。進樣后應盡量采用程序升溫方式操作，以保證溶劑聚焦的良好結果。進樣量不宜超過2～3uL，應采用容積大的內襯管，否則會產生樣品倒灌；進樣速度應快些，進樣速度的重現性會影響分析結果的重復性。
四、冷柱頭進樣
對受熱不穩定的樣品，可將其直接注入處于室溫或更低溫度下的毛細管柱柱頭。此時氣化室的結構特點：無加熱裝置，但有冷空氣或制冷劑(液態N2或CO2)的入口和出口；注射針入口處無進樣隔墊，但有一停止閥可阻止或允許注射針將樣品注入冷柱頭。進樣時，先把注射針頭插入進樣通道，停在停止閥上部，再開啟停止閥，將針頭插到毛細管柱頭上，快速注射(約0.5uL)樣品，然后將注射針頭提回到停止閥上部，關上閥門，拔出注射針，立即開始程序升溫分析。
冷柱頭進樣的優點是消除了寬沸程樣品組成的失真和受熱不穩定樣品的吸附與分解；分離的柱效高，靈敏度、準確度和精密度都比較高。缺點是僅適于分析濃度簇0.1％的樣品，對高濃度樣品需稀釋后再進樣，否則引起柱超載；的細長注射針頭操作不當易損壞；長期使用柱頭易被污染；各組分的保留值重復性較差。
冷柱頭進樣遠不及分流進樣、不分流進樣使用得那么普遍，冷柱頭進樣器不是氣相色譜儀的標準配置，是需另購的選件，會增加分析成本。
五、程序升溫氣化進樣(PTV)
將氣體或液體樣品注入氣化室處于低溫的內襯管后，立即按設定的程序升溫步驟，迅速提高氣化室的溫度，再實現樣品的快速氣化。它的結構特點是：
①氣化室既有實現快速升溫的程序升溫電熱裝置，又有可使之快速降溫的半導體制冷裝置或可通入制冷劑(液態N2或CO2)的進、出口通道；
②配有分流閥，可實現分流進樣和不分流進樣；
③進樣口可采用無隔墊進樣頭，配有的停止閥，也可配備有隔墊的進樣頭。
