全二維氣相色譜不同于通常的二維色譜（GC+GC）。GC+GC一般是從第一支色譜柱切割出部分餾分在第二支色譜柱上進行分離，缺點是不能完全利用二維氣相色譜的峰容量，它只是把第一支色譜柱流出的部分餾分轉移到第二支柱上，進行進一步的分離。
全二維氣相色譜是把分離機理不同而又互相獨立的兩支色譜柱以串聯方式結合成二維氣相色譜，在這兩支色譜柱之間裝有一個調制器，起捕集再傳送的作用，經第一支色譜柱分離后的每一個餾分，都需先進入調制器，進行聚焦后再以脈沖方式送到第二支色譜柱進行進一步的分離，所有組分從第二支色譜柱進入檢測器，信號經數據處理系統處理，得到以柱1保留時間為第一橫坐標，柱2保留時間為第二橫坐標，信號強度為縱坐標的三維色譜圖或二維輪廓圖。
這個技術自90年代初萌芽以來，在1999年由美國Zoex公司實現了儀器商品化。可以說，GC×GC是氣相色譜技術的一次革命性突破（關鍵部件是調制器），將在復雜樣品分離中發揮積極作用，是一種十分誘人的分離分析工具。由于這項技術非常新，目前全世界只有
二十臺左右的儀器有如下特點：
1．分辨率高、峰容量大。其峰容量為組成它的二根柱子各自峰容量的乘積。美國Southern Illinois大學已成功地用此技術一次進樣從煤油中分出一萬多個峰。
2．靈敏度高。經第一支色譜柱分離后，餾分在調制器聚焦，再以脈沖形式進樣。因此，靈敏度可比通常的一維色譜提高20~50倍。
3．分析時間短。由于用了二根不同極性的柱子，因此樣品更容易分開，總分析時間反而比一維色譜短。也由于高分辨率的原因，定性可靠性可大大增強。一個方法可覆蓋原來要幾個ASTM方法才能做的任務。