凝膠電泳是根據大小和電荷分離和分析大分子（DNA，RNA和蛋白質）及其片段的方法。它用于臨床化學中通過電荷和/或大小分離蛋白質（IEF瓊脂糖，基本上不依賴于大小）以及在生物化學和分子生物學中按照長度分離DNA和RNA片段的混合群體，以估計DNA和RNA的大小片段或通過電荷分離蛋白質。
 
通過施加電場將核酸分子分開，以將帶負電的分子移動通過瓊脂糖或其他物質的基質。較短的分子移動得更快并且移動得更遠，因為更短的分子更容易通過凝膠的孔隙遷移。這種現象被稱為篩分。蛋白質在瓊脂糖中被電荷分離，因為凝膠的孔隙太大而無法篩選蛋白質。凝膠電泳也可以用于分離納米顆粒。
 
凝膠電泳在電泳期間使用凝膠作為抗凸起介質和/或篩分介質，帶電粒子在電場中移動。凝膠可以抑制由于電場作用而引起的熱對流，也可以作為篩分介質，阻止分子通過; 凝膠也可以簡單地用于維持完成的分離，從而可以應用后電泳染色。DNA凝膠電泳通常用于分析目的，通常在通過聚合酶鏈式反應（PCR）擴增DNA之后進行，但也可以在使用其他方法如質譜法，RFLP，PCR，克隆法、DNA測序法或Southern雜交法進行進一步鑒定之前，可作為一種制備技術。