环境检测和清洁
在环境方面，gc-ms正在成为跟踪持续有机物污染所选定的工具。gc-ms设备的费用已经显著地降低，并且，同时其可靠性也已经提高。这样就是该仪器更适合用于环境监测研究。对于一些化合物，如某些杀虫剂和除草剂gc-ms的敏感度不够，但对大多数环境样品的有机物分析，其中包括许多主要类型的杀虫剂，它是非常敏感和有效的。
刑事鉴识
gc-ms分析人身体上的小颗粒帮助将罪犯与罪行建立联系。用gc-ms进行火灾残留物的分析的分析方法已经很好的确立了起来。甚至，美国试验材料学会确定了火灾残留物的分析标准。在这种分析中，gcms/ms特别有用，因为试样中常常含有非常复杂的基质，并且，法庭上使用的结果要求要有高的度。
gc-ms在麻醉毒品的监测方面的应用逐渐增多，甚至，终会取代嗅药犬。gc-ms也普遍地用于刑侦毒理学在嫌疑人、受害者或死者的生物标本中发现药物和毒物。此外，gc-ms也是用于运动反兴奋剂实验室，在运动员的尿样中测试是否存在被禁用的体能促进类药物的主要工具，例如，测定合成代谢类固醇类药物。
社会安全
9.11后开发的爆炸物监测系统已经成为全美国飞机场设施的一部分。这些监测系统的操作依赖大量的技术，其中，许多是基于gc-ms的。美国联邦航空管理局仅*三家制造商提供这些系统，其中之一是thermo detection公司，以前叫thermedics，它生产egis爆炸物检测器(egis是一个基于gc-ms爆炸物检测线。另外两家制造商是barringer technologies，现在被smith's detection systems收买，和ion track instruments，它是general electric infrastructure security systems的一部分。
食品、饮料和香水分析
食品和饮料中包含大量芳香化合物。一些是天然就存在于原材料中另外一些是在加工时形成的。gc-ms广泛地用于分析这些化合物，它们包括：酯、脂肪酸、醇、醛、萜类等。gc-ms也用于测定由于腐坏和掺假所造成的污染物，这些污染物可能是有害的，而且，常常由政府有关部门对其实行控制。例如，杀虫剂。
生物医药
十几种先天性代谢疾病，也叫先天性代谢缺陷(inborn error of metabolism ，iem)现在都可以通过新生儿筛检试验测到，特别是使用气相色谱-质谱法进行监测。gc-ms可以测定尿中的化合物，甚至该化合物在非常小的浓度下都可被测出。这些化合物在正常人体内不存在，但出现在患代谢疾病的人群中。因而，该方法日益成为早期诊断iem的常用方法，这样及早治疗方案终导致更好的预后。目前能用gc-ms在出生时，通过尿液监测测出100种以上遗传性代谢异常。