气相色谱-燃烧/热转换-同位素比率质谱硬件部分由气相色谱、中间接口 和同位素比率质谱仪三部分组分组成，主要测定含有碳和氢等轻同位素的有机物。
以测定有机物中碳同位素为例，有机物输进气相色谱进行分离，依次输进装有（CuO/Pt or CuO/NiO/Pt燃烧炉）有机物在高温氧化的功用下转化成为二氧化碳。
二氧化碳输进同位素比率质谱离子原，在电子轰击功用下失去电子带正电荷，带正电荷的二氧化碳在磁场功用下依据质量不同分离成m/e为 44 45 46三种粒子，有三个法拉第收集器来收集质量分别为44、45和46的离子束，据接收信号的强度来得到其同位素组成 。