Chromatografia gazowa fazy nadpowierzchniowej jest szczególnie odpowiednia do analizy bardzo lekkich substancji lotnych w próbkach, które można efektywnie przenosić do fazy gazowej z próbki w stanie ciekłym lub stałym. Składniki o wyższych temperaturach wrzenia i substancje półlotne nie są wykrywalne za pomocą tej techniki z powodu ich niskiego przenikania do przestrzeni nadpowierzchniowej.

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.

Wykorzystanie technik chromatograficznych, takich jak HPLC, UHPLC lub GC, jest powszechną praktyką w laboratoriach analitycznych zajmujących się badaniami i kontrolą jakości. Te techniki służą do identyfikacji, ilościowej oceny i oczyszczania poszczególnych składników mieszanin. 

Wśród różnych dostępnych metod i technik analitycznych, chromatografia zajmuje czołowe miejsce ze względu na swoją skuteczność i wszechstronność. Jest ona powszechnie stosowana zarówno w laboratoriach kontrolno-pomiarowych, jak i naukowo-badawczych. W celu rozdzielenia i identyfikacji różnych związków organicznych, stosuje się dwie główne techniki chromatografii: chromatografię gazową (GC) oraz wysokosprawną chromatografię cieczową (HPLC).