GC로 분석할 수 있는 화합물은 유기 화합물들이며 휘발성 범위는 10-7 mmHg까지 확대되며, 휘발성이 해리하지 않는 비극성 화합물이 GC 분석에 유리하다. 반면 분자 내에 해리하는 특성을 나타내는 화합물들은 GC로 잔류분석이 어렵다. 
GC로 분석할 수 있는 화합물은 휘발성 유기 화합물들이다. 무기 화합물들은 극히 일부를 제외하고는 대개 휘발성이 없으므로 대상 화합물이 아니다. 여기서 휘발성이라 함은 보통 화학에서 언급하는 휘발성 수준은 아니다. GC로 분석이 가능한 화합물의 휘발성의 범위는 약 10-7 mmHg (10-9 Pa)까지도 확대될 수 있다. 따라서 일반적으로 비휘발성이라고 인식되는 화합물들도 상당수가 GC로 분석이 가능하다. 특히 휘발성의 해리하지 않는 비극성 화합물이 GC를 통한 분석에 유리하다. 이는 극성화합물의 경우, 분리관 내 일부 존재하는 활성기에 흡착되는 경향이 있어 peak tailing 현상이나 동일한 검체 주입 시에도 peak 면적이 크게 변동하는 현상이 관찰되기 때문이다. 따라서, 분자 내에 해리하는 특성을 나타내는 carboxyl기, phenolic hydroxyl기나 amino기를 갖고 있는 화합물들은 GC로 잔류분석을 하기 어렵다. GC가 보통 100∼300 ℃의 고온조건에서 분석하는 기기임을 감안할 때, 열분해가 일어나는 화합물들의 분석 역시 어렵다.