En las columnas tubulares abiertas (genericamente denominadas de "columnas capilares"), la FE es depositada en la forma de una película sobre la superfície interna de un tubo fino. Su gran ventaja sobre las columnas empaquetadas es que, por el hecho de ser tubos abiertos, pueden hacerse columnas capilares de grandes longitudes. Como, cuanto mayor la longitud, más platos teóricos contiene la columna (y mayor su eficiencia), columnas capilares son mucho más eficientes que las empaquetadas. Normalmente, se encuentran columnas de 5 m hasta 100 m, aunque ya se ha fabricado una columna con 2175 m. Pueden usarse tubos metálicos, de vidro o de sílica fundida, siendo actualmente preferidos los últimos por su flexibilidad e inércia química.

En las columnas empaquetadas, el desempeño es afectado por el diámetro y uniformidad de las partículas del relleno y por la carga de FE. En las columnas capilares, son importantes el diámetro interno de la columna y el espesor de la película de la FE. Cuanto más fina sea la columna, más eficiente ella será. Sin embargo, columnas muy estrechas soportan poca FE, lo que disminuye su selectividad. Típicamente, se usan columnas con diámetros internos entre 0,1 mm y 0,5 mm. El espesor de la película de la FE equivale al porcentaje de FE en las columnas empaquetadas, de manera que cuanto mayor es el espesor de la película, mayor será la retención y la selectividad. Películas excesivamente espesos causan el agrandamiento de los picos y tiempos de análisis grandes. Normalmente, se utilizan películas de 0,1 µm a 3,0 µm.

Las FE son las mismas usadas para las columnas empaquetadas. Muchas veces, para minimizar las pérdidas de la fase por volatilización durante el uso, la FE es fijada a las paredes del tubo por algún medio. Puede polimerizarse parcialmente a la fase después de la deposición (fases inmobilizadas) o entonces enlazarla químicamente a las paredes (fase enlazada).

La capacidad de procesamiento de muestra de las columnas capilares es más pequeña que en las columnas empaquetadas. Dependiendo de la columna, esta puede saturarse con cantidades muy pequeñas como 0,001 µl de muestra. Como la inyección directa de volúmenes de muestra de esta orden de grandeza es enviable, debe recurrirse al artifício de la división de la muestra en la inyección. Sin embargo, el uso de la división de muestra presenta algunos inconvenientes. Es difícil ajustar reproductiblemente la proporción de la división (fracción de la muestra inyectada que entra en la columna), lo que puede provocar errores en el análisis cuantitativo. Además de eso, las muestras conteniendo constituyentes con volatilidades muy diferentes pueden ser alterados por la división: la fracción de la muestra que realmente va para la columna se enriquece con los componentes menos volátiles.

Dada la gran eficiencia de las columnas capilares, pueden realizarse separaciones de mezclas sumamente complejas: fracciones de petróleo, esencias, muestras biológicas, etc. En el caso específico de análisis de interés ambiental (por ejemplo, poluentes en aguas y aire), es casi obrigatório su uso. La tendencia actual es que la mayoria de los análisis se hagan con el uso de columnas capilares. Esto no significa que las columnas empaquetadas están siendo abandonadas, aun así su uso debe restringirse a aplicaciones específicas.