当样品注入到色谱柱中后，流动相（载气）中的样品分子会形成一个谱带，这个谱带中间的样品浓度较大，所以样品分子由于压力梯度会向各个方向扩散。在色谱柱管中，受到空间结构的影响，这种扩散一般是沿着轴向进行，所以这种色谱峰的展宽叫做“纵向扩散”。
样品谱带同时也会在进样口和检测器端扩散展宽，但是主要的展宽因素还是在色谱柱中。
色谱柱的长度决定了样品扩散的程度，样品在色谱柱中停留的时间越长，样品扩散的越严重，导致色谱峰变得越宽。
纵向扩散同时也会因为气相色谱仪器系统的本身的结构上的多余的死体积的存在而产生，比如：
衬管体积太大；
没有优化的不分流进样方式；
进样口端色谱柱安装位置不正确；
检测器端色谱柱安装位置不正确。
可以看出，在较低的流速下纵向扩散的影响较大。因此使用较高的流速（同时色谱柱内径也要较小）能够减小该项峰展宽的影响因素。
