Próbka do analizy Headspace zazwyczaj jest przygotowywana w specjalnej fiolce, która zawiera: próbkę, rozpuszczalnik, modyfikator matrycy oraz przestrzeń gazową. W przestrzeni gazowej lotne składniki mieszaniny są oddzielane od nielotnych składników próbki i izolowane, aż przestrzeń gazowa osiągnie stan równowagi, co jest zilustrowane strzałkami. Następnie z przestrzeni gazowej pobiera się próbkę gazu i poddaje analizie w systemie chromatografii gazowej (GC), w celu rozdzielenia wszystkich lotnych składników.