本发明涉及一种二维气相色谱仪系统及应用其的检测方法。所述二维气相色谱仪系统包括：第一气相色谱仪、等离子体装置和第二气相色谱仪；等离子装置设置在第一气相色谱仪和第二气相色谱仪之间，使第一气相色谱仪和第二气相色谱仪相连通；等离子体装置包括：绝缘管体、第一环电极、第二环电极和第三环电极；第一环电极、第二环电极和第三环电极套设在绝缘管体上，且沿绝缘管体的长度方向依次间隔设置；第一环电极和第三环电极之间形成等离子体反应区。本发明所提供的系统(装置)增加了碎片讯号、保留时间、与碎片讯号强弱的信息来鉴别样品。相较于传统气相色谱质谱法，本装置在未使用昂贵的质谱仪时，也能侧得样品的碎片讯号并用来鉴别样品。