程序升溫氣相色譜儀是在樣品分析前設計好氣相色譜儀的溫度變化程序，樣品進樣后，色譜柱的溫度按照預先設定的加熱程序，隨時間呈線性或非線性增加，使樣品中的各待測組分在其最佳柱溫（即保留溫度）下流出色譜柱，即使樣品中的各待測組分在最短時間內獲得有效分離。程序升溫是氣相色譜儀的一種重要的色譜技術。
對于寬沸程的多組分混合物，分析過程中按一定速度提高柱溫。程序開始時，柱溫較低、低沸點的組分得到分離，中等沸點的組分移動很慢，高沸點的組分還停留于柱進口附近，隨著溫度上升，組分由低沸點到高沸點依次分離出來，從而改善分離，縮短時間，峰形理想。一般樣品沸點范圍（即樣品中組分的最低沸點與組分的最高沸點之差）大于80～100℃就需用程序升溫進行色譜分析。
程序升溫色譜儀具有以下優點：
1、可使低沸點組分與高沸點組分同時得到有效的檢測。
2、改善色譜峰形，提高檢測靈敏度。
3、縮短分析時間。
4、較快地除去柱中雜質，便于下一個樣品的分析。