氣相毛細管色譜柱最常用的固定相是聚硅氧烷和聚乙二醇，另外還有一類是小的多孔粒子組成的聚合物或沸石(例如氧化鋁、分子篩等)。
1、聚硅氧烷
聚硅氧烷由于其用途廣泛、性能穩定性，是目前最常用的固定相。標準的聚硅氧烷是由許多單個的硅氧烷鏈接而成。每個硅原子與兩個功能集團相連，最常見的功能集團為甲基和苯基，此外還有氰丙基和三氟丙基。這些功能集團的類型和數量決定了色譜柱固定相的性質。最基本的聚硅氧烷是由100%甲基取代的。若有其他取代基取代甲基時，該取代基的數量一般由一個百分數來表示。
2、聚乙二醇
聚乙二醇是另外一類廣泛應用的固定相。有些稱之為“WAX”或“FFAP”。聚乙二醇的穩定性、使用溫度范圍都比聚硅氧烷要差一些。聚乙二醇固定相色譜柱的壽命較短，而且容易受溫度和環境(有氧環境等)的影響。但由于它的極性比較強，對極性物質有特殊的分離效能，所以仍是常用的固定相之一。為了提高分離效能，還有用pH陽離子改性聚乙二醇固定相。FFAP柱就是一類用對苯二甲酸改性的聚乙二醇作為固定相的(DB-FFAP)。這種色譜柱常用于分析分離酸性化合物。另外，也用堿性化合物對聚乙二醇固定相改性用來分析分離堿性化合物(CAM)。
3、氣-固固定相
氣-固固定相就是在管壁表面粘合很薄一層的小顆粒物質，通常叫做多孔層開口管(PLOT)柱。樣品是通過在氣—固固定相上產生吸附/脫附作用來分離的。它們常用來分離各種氣體及低沸點溶劑。最為常用的PLOT柱固定相有苯乙烯衍生物、氧化鋁和分子篩等。
4、鍵合和交聯固定相
為了改善柱子的性能，常采用鍵合和交聯的方式。交聯是將多個聚合物鏈單體通過共價鍵進行連接，鍵合是將其再通過共價鍵與管壁表面相連。這樣處理的結果使得固定相的熱穩定性和溶劑穩定性都有較大的提高。所以，鍵合交聯固定相色譜柱可以通過溶劑的浸洗，從而去除柱內的污染物。
常見氣相毛細管色譜柱固定相的使用溫度：
1、聚二甲基硅酮類固定相： OV-1 , SE-30 (彈性體，OV-101 , SF96 , DC2000流體)，使用溫度上限為300C,但把溫度上限改為280℃，可使柱子壽命顯著延長。一般來說，彈性體類固定液比流體類更穩定些，SF96 , DC200因含有較高水平的殘留催化劑和不純物，不宜作GC/MS分析。
2、聚苯基乙基硅酮：SE-52（彈性體，5％苯基），SE-54（彈性體，5％苯基，1％乙烯基），DC10（液體，35％苯基），OV-17(液體，50％苯基)實際上限250℃。SE-52、SE-54在280時穩定性很好，常用于GC/MS分析，并能容納超負荷的大進樣量。苯基含量增加、穩定性要差點。
3、聚氰丙基硅酮是極性強的硅酮固定液：OV225（液體，25％氰丙基，25％苯基），Silav10c、SP2340（液體，75％氰丙基），實際溫度上限是250℃。
4、聚乙二醇型（Carbowax or PEG）固定液是乙烯氧化物聚合體的混合物，其名稱反映了他們分子量變化范圍的平均值。Carbowax 20000（臘狀固體），FFAP（兩終端都是對苯二甲酸的Carbowax 20000），實際溫度上限是220℃。
