全二维气相色谱(comprehensive two-dimensional GC, GC×GC)是在传统的一维气相色谱上发展起来的一种新的色谱分析技术。其主要原理是把分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串联方式连接，中间装有一个调制器(modulator), 经第一根柱子分离后的所有馏出物在调制器内进行浓缩聚集后以周期性的脉冲形式释放到第二根柱子里进行继续分离，最后进入色谱检测器。这样在第一维没有完全分开的组分(共馏出物)在第二维进行进一步分离，达到了正交分离的效果。
相比于传统的一维气相色谱，全二维气相色谱的主要优势在于:
分辨率高，峰容量大；
灵敏度高；
不同种类的化合物在色谱图上的分布有规律，便于定性分析。
全二维色谱最核心的部件是调制器，根据调制的类型，可分为气流式调制器(flow modulator)和热式调制器(thermalmodulator)。相比气流式调制器，热调制器调制性能更加优异，而且可以直接连接质谱，是目前最主流的调制技术。
全二维气相色谱应用于食品、石化、环保等行业。例如乙烯焦油加氢催化工艺的全二维气相色谱分析、轻质循环油加氢工艺的全二维气相色谱分析、全二维气相色谱分析玫瑰精油中的有机物成分等。
