顶空气相色谱法由于具有低检测限、快速简便等特点，因而在食品卫生、环境保护、合成材料、生物化学等众多领域中得到广泛应用。
1.食品挥发性组分
顶空气相色谱分析首先应用于食品工业，在很多情况下，在色谱图上可找到代表食品特征香味的组分峰，因此，顶空气相色谱法有“气相色谱鼻”之称。
2.高聚物的分散系
顶空气相色谱法可用于分离分析塑料、共聚物、高聚物的分散系。
3.高聚物的稳定性
顶空气相色谱法也是测试高聚物化学稳定性的一种快速而又简便的方法。取容器中的气体进**相色谱分析，则可了解在各种温度下容器材料的抗水蒸气、抗HCL气等的性能。
4.水中挥发性组分