頂空氣相色譜法（HS-GC）是在氣相色譜儀進樣口前面增加一個頂空進樣裝置的一種色譜方法，常解釋為將頂空裝置與氣相色譜儀聯用的儀器。它利用被測樣品（氣-液和氣-固）加熱平衡后，取其揮發氣體部分進入氣相色譜儀。它于分析易揮發的成分，如對甲醇、乙醇等許多易揮發的溶劑類，不同季節的花香氣、香水類，帶有易揮發成分類，氣味的蔬菜和調味品類等均可用它進行定量分析。
頂空氣相色譜與質譜聯用法（HS-GC-MS）用于對未知的揮發成分進行定性分析的方法。
頂空氣相色譜法常用于酒后開車司機或行人發生交通事故后對其血液中酒精進行定性定量確證分析、投入市場前其殘留溶劑的標準分析、刑事案件中氣體和揮發性物的認定分析等，另外許多行業需要控制產品質量或開發新產品等均會用到這種儀器。
這種分析方法可減少水份、高沸點物或非揮發性物質對分析柱造成過載和污染問題。而且操作簡單、分析結果與氣相色譜一樣準確。
