熱脫附，是將物質加熱至一定溫度使其釋放出所吸附的化合物的過程。
作為一種分析方法，熱脫附常用作氣相色譜法的預濃縮手段，使GC能夠用于分析低濃度化合物。否則，低濃度分析物將無法被GC檢測到。
通過在氣路中加入閥門，高濃度分析物可進行分流，防止氣相色譜柱過載，擴展檢測限。
熱脫附對分析痕量揮發性和半揮發性有機物(VOCs和SVOCs)提供了許多便利之處， 包括：
高靈敏度 – 使用吸附管的二階脫附，能使物質濃度最高增強106倍，大大增強了GC的檢測限。
高質量分析 – 高濃縮氣帶從聚焦阱注入GC，這種做法可保持峰值較窄，從而提高分析質量。
省時省力 – 通過選擇適當的采樣裝置，樣品制備工作量可大大減低或完全去除，反過來還能更容易實現自動化。
無分析干擾 – 在分析前不對樣品進行任何添加，不稀釋樣品，從而消除分析干擾(如溶劑干擾)。
自主選擇分析 – 通過優化吸附劑和熱脫附設定，只將目標化合物注入GC，比如可避免殘留水分。
擴大動態范圍 – 二階熱脫附法和樣品分流使現今的熱脫附儀可以分析從兆分之一(ppt，10-12)到百分之一(%，10-2)的分析物濃度。
分析物范圍更廣– 現代吸附劑和熱脫附儀的設計能對更廣范圍的物質進行定量分析，從超高揮發性有機物(如乙炔)到半揮發性有機物(如n-C44H90)。
樣品兼容性 – 熱脫附可與不同的GC采樣方式結合，在更多樣品類型(無論是氣體，液體還是固體)中進行采樣。
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