气相色谱的分离效率很高，但仅用色谱数据定性却很困难。而红外吸收光谱、质谱及核磁共振谱等是鉴定未知物的有力工具，但却要求所分析的样品成分尽可能单一。因此，把气相色谱仪作为分离手段，把质谱仪、红外分光光度计等充当检测器，两者取长补短，这种方法称为色谱—光谱联用，简称两谱联用。联用方式有两种，一种是联合制成一件完整的仪器称为联用仪(在线联用)。另外一种是收集某气相色谱分离后的各纯组分，而后用光谱仪器测定它们的光谱，进行定性，称为两谱联用法，这属于非在线联用。目前比较成熟的在线联用仪有：
　　(1)气相色谱-质谱联用仪(GC—MS)：由于质谱的灵敏度高(需样量仅10～10g)、扫描时间快(0～1000质量数，扫描时间可短于ls)，并能准确测定未知物的分子量，给出许多结构信息。因此，气相色谱—质谱联用是目前最成功的联用仪器。在获得色谱图的同时，可得到对应于每个色谱峰的质谱图。根据质谱对每个色谱组分进行定性。
　　(2)气相色谱—红外光谱联用：傅立叶变换红外分光光度计(FTIR)扫描速度快(全波数扫描0.1至几秒)，灵敏度高(信号可累加)，而且红外吸收光谱的特征性强，因此气相色谱—傅立叶变换红外联用仪(GC—FTIR)也是一种很好的联用仪器，能对组分进行定性鉴定。但其灵敏度与图谱自动检索还不如GC—MS。