Gehört zu den physikalischen Trennverfahren. Bei dieser Trennmethode werden die zu trennenden Stoffe einer homogenen Lösung zwischen zwei Phasen verteilt, von denen die eine ruht (stationäre Phase), während die zweite (mobile Phase) die erstere umspült.
Ist die stationäre Phase fest, so liegt der Trenneffekt in den unterschiedlichen Adsorptionskräften zwischen der festen stationären Phase einerseits und den Komponenten der mobilen Phase andererseits.
Ist die stationäre Phase flüssig, so liegt der Trenneffekt in der verschiedenartigen Verteilung der Komponenten der mobilen Phase zwischen der flüssigen mobilen und der flüssigen stationären Phase begründet.
Bei der Flüssigkeitschromatographie (Säulenchromatographie) ist es die Schwerkraft, die die Strömung durch die stationäre Phase verursacht. Die mobile Phase wird hierbei von oben zugetropft und durchsickert die stationäre Phase. Diejenige Komponente der mobilen Phase, die die geringste Lösungstendenz in der stationären Phase aufweist, durchdringt die Säule am Schnellsten und kann in reiner Form aufgefangen werden.
Mit der Hochdruckflüssigkeitschromatographie wird eine besonders effiziente Trennwirkung erzielt, wenn die mobile Phase unter hohem Druck (bis ca. 300 bar) durch die stationäre Phase gepumpt wird.
Bei der Durchdringung der stationären Phase können aber auch Kapillarkräfte wirken, wenn man als stationäre Phase etwa saugfähiges Filterpapier („Papierchromatographie“) oder dünne, auf Glasplatten aufgetragene Schichten eines Stoffes wie Kieselgel verwendet. Dieses Verfahren bezeichnet man als Dünnschichtchromatographie.
Bei der Gaschromatographie ist es in der Regel die Wirkung des Trägergasstromes, die den Durchtritt der mobilen Phase durch die stationäre Phase ermöglicht.