頂空氣相色譜法由于具有低檢測限、快速簡便等特點，因而在食品衛生、環境保護、合成材料、生物化學等眾多領域中得到廣泛應用。
戈陶夫(Gottauf)用頂空氣相色譜法定量分析過水中的揮發性有機雜質組分。在進行氣相色譜分析之前，先用填有吸附劑的富集管對水上氣體中的組分進行吹掃濃縮，然后經適當加熱，把所富集的氣態組分由載氣帶入氣相色譜柱中進行分離分析。
奧澤利斯(Ozeris)等人用頂空氣相色譜法對水中微量有機物組分(例如：醇、酮、醛、酯和硫化物等)做過定量分析研究工作，建立了水中微量有機物組分的濃度與峰高之間的關系如圖2-44所示。
從圖2-44中看出，在此濃度范圍內(0.01～10ppm)，色譜峰高與相應組分濃度之間存在線性關系，而直線的斜率與化合物的種類有關。從圖2-44中還可看出，大部分化合物都可檢測到0.01ppm，而醇類在0.1ppm就檢測不出，甲醇甚至1ppm都檢測不出，這是因為在頂空氣相色譜分析中，氫焰檢測器對甲醇的靈敏度較低的緣故。
