化学種間の挙動の差、すなわち、吸着能、分配係数、揮発性、イオン交換能、分子サイズの差などを利用して混合物を分離、定量する操作法の一つ。
クロマトグラフィーは後述するようにいろいろな形式のものがあるが、原理はすべて同じで、固定した吸着剤（固定相という）の一端に試料を導入し、溶媒あるいは気体をこれに連続的に流す（移動相という）。
移動相は試料を含んでいる固定相からこれを溶かし出すが、溶質がここをゆっくりと通り抜けて、新しい固定相に触れると、ふたたび両相に対する物理的、化学的相互作用の程度により吸着あるいは分配される。