二次熱解吸儀可以是一個不與色譜儀相連的獨立的熱解吸器，也可以用吹掃-捕集進樣器的捕集管加熱裝置解吸，在這種情況下，熱解吸進樣就是吹掃-捕集進樣的特例。熱解吸裝置還可直接裝在色譜儀的進樣口，此時它又可成為裂解進樣器的特例。
工作原理：
采用大體積采樣將化合物保留在高容量的吸附管（采樣管）中，然后加熱解析到下一級毛細聚焦管中（一級解析）；
富集在毛細聚焦管中的樣品再次加熱解析后導入氣相色譜毛細管中（二級解析）。
采用毛細聚焦管二級富集解析，只需較小的載氣量就可以把富集在毛細聚焦管中的分析物導入氣相色譜，提高了進樣效率，并且可以得到尖銳的化合物峰形。毛細聚焦管技術避免了水的干擾，增強了極性化合物的分析。二次熱解析儀可方便的用于多種采樣方式，如使用干電池的空氣采樣器對外部環境采樣后在實驗室內分析，或者采用熱解析儀/氣相色譜儀平臺實現現場采樣分析。
二次熱解吸儀的具體操作步驟如下：
1、設置調節好二次熱解析儀解吸爐所需溫度；
2、選好所需流量，調節好壓力閥位置（依據壓力指示）；
3、在采氣口串接好100ml注射器；d)安裝吸附管；
4、按下二次熱解析儀電磁開關閥，使氮氣流經吸附管，進入注射器約10ml時，斷開電磁閥。停止氮氣進入注射器。
5、熱解附3—20分鐘（根據樣品不同要求而定）；
6、按下電磁閥開／關按鈕，使氮氣再一次沖洗流過吸附管進入注射器，當注射器刻度到達100ml時，立刻關閉采氣流量；
7、取下二次熱解析儀注射器并立刻用橡膠帽堵死注射器進口，根據需要取一定量注射器內氣體注入氣相色譜儀進行定性定量分析。
