إن نظرية الطبقة التي سبقت مناقشتها في الكروماتوغرافيا السائلة تنطبق هنا أيضا على كروماتوغرافيا الغاز، إلا أنه تم إنشاء علاقة لها تأثير كبير في كفاءة العمود وفي طريقة كروماتوغرافيا الغاز بشكل عام. وتعرف هذه العلاقة بمعادلة فان ديمتر.

(1-17) H = A +(B/U) + CU

حيث H تمثل سمك الطبقة النظرية المتكونة داخل العمود ، A معامل يمثل حجم الحبيبات التي يعبأ بها العمود B تمثل معامل الانتشار حيث تنتشر جزيئات المادة من المنطقة عالية التركيز إلى المنطقة المجاورة والأقل تركيزاً ، وهذا ما يحدث عند انتقال المادة داخل عمود الفصل. أما U فهي تعبر عن معدل سريان الوسط المتحرك داخل العمود والمعامل C يعبر عن انتقال المادة داخل العمود حال توزعها بين كل من الوسط المتحرك والوسط الساكن، إذ إن الجزء من المادة الموجود في الوسط المتحرك وتحت تأثير تحرك هذا الوسط سيتقدم عن الجزء الموجود في الوسط الساكن، وهذا يؤثر مباشرة في زيادة سمك الطبقة مما يقلل من كفاءة العمود. وللحصول على أعلى كفاءة للعمود يجب أن يكون سمك الطبقة H أقل ما يمكن. وللحصول على هذا المطلب تتم تعبئة العمود بحيث تكون الحبيبات المستخدمة كوسط مساند صغيرة ومتماثلة. وهذا يقلل من المسارات المختلفة الأطوال لجزيئات المادة في أثناء تحركها داخل العمود فيقل سمك الطبقة قليلاً لحد ما فلا تتداخل الطبقات، مما يزيد من كفاءة العمود ، ويتم تحضير محلول قياسي من المادة المراد تحليلها ، ثم يضبط معدل سريان الوسط المتحرك U عند قيمة معينة، وتحقن عينة من هذا المحلول القياسي ويرسم الكروماتوغرام. ويعين عدد الطبقات N ثم يقسم طول العمود على عدد الطبقات فتتعين .H. ويتم تغيير معدل سريان الوسط المتحرك U إلى قيمة أخرى وإعادة التجربة عدة مرات تغير فيها قيمة U كل مرة وتحسب قيمة .H. ثم ترسم العلاقة بين H كمحور صادي ومعدل السريان للوسط المتحرك U كمحور سيني، يتم اختيار U التي تكون فيها قيمة H أقل ما يمكن على المنحنى، ثم تجرى التجربة باستخدام هذه القيمة فيكون العمود في هذه الحالة ذا كفاءة عالية.

يظهر من مكونات جهاز كروماتوغرافيا الغاز وجود الأسطوانة التي تحتوي على غاز الهيليوم والذي غالبًا ما يستخدم كوسط متحرك، إذ إن هذا الغاز يمتاز بخموله كيميائيا وأن توصيله الحراري يُعَدُّ عاليًا مما يجعله ملائما حين استخدام المقدر الموصل حراريًا. وتجدر الإشارة إلى أن درجة حرارة الفرن المحيط بالعمود يمكن التحكم فيها عن طريق مبرمج الحرارة مما يساعد على عملية الفصل.