程序升温色谱法即在分析过程中，按一定的速度提高柱温。在程序开始时，柱温是低的，低沸点的组分得到很好的分离，随着柱温的升高，每一个较高沸点的组分就在它柱温下流出色谱柱，当温度达到高沸点组分流出温度时，高沸点组分也能较快流出并获得良好的分离。对于宽沸程的多组分混合物，如果柱子恒定在一个温度上，则会出现低沸点组分出峰拥挤，以致不易辨认，高沸点组分拖延时间很长甚至停在柱中不能出峰，可采用程序升温色谱法。
指升温速度及某一温度下保持时间。如果再一个分析周期内，只能自动没定一个升温速率进行升温，这叫做单阶线性程序升温。如果在一个分析周期内，可以设定若干个升温速率，并且在若干个温度下保持一定的时间，这叫做多阶线性程序升温。
程序升温的条件，包括起始温度、维持起始温度的时间、升温速率、最终温度、维持最终温度的时间。通常都要反复实验加以选择。起始温度要足够低，以使混合物中低沸点组分达到分离。但温度太低会使固定液黏度增大，柱效降低，分析时间加长。升温速率要兼顾分离度和分析速度两个方面：升温太快，不利于分离；太慢，分析时间变长。通常对长度2～3m，内径3～6mm的填充柱以3～8℃/min为宜。
1、要有一个可以设定各种参数：如初始温度以及保持时间、升温速率、终止温度和保持时间的程序控制器；
2、为了能与程序控制器相配合，色谱炉膛应有足够的加热功率，使柱温能跟踪给定的升温速率变化；
3、程序升温的目的在于使炉膛能迅速加热和冷却，而不影响汽化室或检测室的温度，因此，必须采用色谱炉、汽化室和检测室单浊加热与控制；
4、由于色谱柱温连续改变时，色谱柱的气阻会发生变化，必须采用稳压阀和稳流阀串联的双柱双气路系统，否则，载气流速将发生变化，基流不能自动补偿，引起基线的漂移。
恒温色谱主要用在沸点范围较窄，组分较简单的样品，由于其仪器操作较简单，稳定性好，已被广泛采用。但对宽沸程多组分混合物恒温分离不适用，只能用程序升温。但是后者较复杂，且稳定性与重复性比恒温分离要差。其他方面的比较见下图：
除了程序升温以外，还有所谓程序增压或叫程序升流速法，此法是在恒温操作中，按时间颇序增加载气入口压力，出口保持在大气压，这样对于一个多组分宽沸程混合物，柱温一定，载气流速由慢向快程序增加，结果低沸点组分也能在低流速下分开，而高沸点组分在高流速下也能很快冲洗出来。对于同系物也能获得按碳数等距离分布的峰宽相同的尖峰，因此就可用稳定的恒温操作，得到程序升温同样的效果。可以用程序升温、程序升流速联合法，分离复杂的汽油组成。
