Durante la quema de un compuesto orgánico, son formados varios iones y como consecuencia, la flama resultante se hace conductora de electricidad. El funcionamiento del DIF está baseado en este fenómeno. El gas de arrastre saliendo de la columna cromatográfica es mezclado con H₂ y quemado con aire o O₂. La flama resultante se queda contenida entre dos electrodos, polarizados por un voltaje constante (Figura 4). Como la flama de H₂ forma pocos iones, este es un pésimo conductor eléctrico y casi ninguna corriente pasa entre los electrodos. Al eluir un compuesto orgánico, este es quemado ye son formados iones en la flama, que pasa a conducir corriente eléctrica. La corriente eléctrica resultante, del orden de pA, es amplificada y constituye la señal cromatográfica.

Casi todos los compuestos orgánicos pueden ser detectados por el DIF. Apenas sustancias no inflamables (CCl₄, H₂O) o algunas pocas que no forman iones en la flama (HCOOH) no dan señal. Así, este es un detector practicamente universal. De una manera general, cuando el compuesto tiene enlaces C-H, mayor es su respuesta (mayor sensibilidad). Este detector es mucho más sensible que el DCT, porque dependiendo del compuesto, pueden ser detectados entre 10 pg e 400 pg, con un rango lineal dinámico de 10⁷. Probablemente es el detector más usado en CG.