優點
①分離效率高，分析速度快，例如可將汽油樣品在兩小時內分離出200多個色譜峰，一般的樣品分析可在20分種內完成。
②樣品用量少和檢測靈敏度高，例如氣體樣品用量為 1毫升，液體樣品用量為0.1微升固體樣品用量為幾微克。用適當的檢測器能檢測出含量在百萬分之十幾至十億分之幾的雜質。
③選擇性好，可分離、分析恒沸混合物，沸點相近的物質，某些同位素，順式與反式異構體鄰、間、對位異構體，旋光異構體等。
④應用范圍廣，雖然主要用于分析各種氣體和易揮發的有機物質，但在一定的條件下，也可以分析高沸點物質和固體樣品。應用的主要領域有石油工業、環境保護、臨床化學、藥物學、食品工業等。
缺點
在對組分直接進行定性分析時，必須用已知物或已知數據與相應的色譜峰進行對比，或與其他方法（如質譜、光譜）聯用，才能獲得直接肯定的結果。在定量分析時，常需要用已知物純樣品對檢測后輸出的信號進行校正。