荷電顆粒或分子在電場中的泳動。1927年A.蒂塞利烏斯設計完全在液相中泳動的移動介面電泳，開創瞭電泳法分離蛋白質的先例。將待分離蛋白質溶液置於U形管中，其上覆以緩衝溶液，兩端通以電流。在電泳時，各蛋白質向其相反電極的方向移動，通過光學折射系統，可察見各蛋白質移動的介面。但此法構造複雜，價格昂貴，難以普及使用。隨後在固相支持體中進行帶狀電泳，又設計出等電聚焦電泳、免疫電泳等，電泳技術日臻完美，應用範圍日趨廣泛。在臨床醫學中可利用電泳分析電液蛋白質各組分（如血血漿脂蛋白）的比例失調，或某組分的丟失（如無γ球蛋白血癥），或某異常成分（如異常血紅蛋白）的出現，有助於診斷許多疾病。對蛋白尿的鑒別診斷亦頗有幫助。利用雙向電泳可將細胞內上千種蛋白質成分分開，這一技術已開始應用於臨床醫學以診斷疾病。
原理 分子在電場中的泳動速度 (v)決定於其外加電場強度(E)，以及與其分子的大小形狀關連的摩擦系數(f)和荷電狀況(q)
在電泳過程中，外加電場強度 (E)是恒定的，分子的泳動速率（μ，單位電場下的遷移速度）等於q/f，分子荷電多，顆粒小，呈球狀（而非纖維狀）者，泳動速率快；反之則慢。故電泳可將各種不同的蛋白質分開，通過染色可顯出各蛋白質的區帶。鑒於同種蛋白質分子在同一電泳條件下的泳動速率必然相同，因此電泳可用以確定蛋白質的純度；若與已知的標準蛋白質同時電泳，還可鑒定該蛋白質。
種類 電泳可按不同的標準分類：
① 按照電泳支持體的不同，發展成各種帶狀電泳。如支持體為濾紙者稱紙上電泳，其他的支持體尚有醋酸纖維薄膜，淀粉凝膠，聚丙烯酰胺凝膠（由丙烯酰胺及甲叉雙丙烯酰胺聚合而成，因二者的濃度及比例不同，可構成大小不同的凝膠孔徑），以及瓊脂糖凝膠等（因瓊脂糖凝膠孔徑大，適用於分離大分子核酸）。通常血漿蛋白質在紙上電泳或醋酸纖維薄膜電泳中，可分成清蛋白、α 球蛋白、β球蛋白及γ球蛋白諸帶；而在聚丙烯酰胺凝膠電泳中則可進一步分成三十餘條帶。
② 按照分子的荷電狀況的不同，發展成二類。等電聚焦電泳(IEF)，是將兩性電解質固定於支持體上，外加電場時，因處於各部位上的兩性電解質受兩端電場強度的影響不同，其解離狀態不一，形成瞭一系列的pH梯度。當蛋白質泳動至某部位，該部位的pH正好與其等電點相同時，該蛋白質就在該處停留不動，這樣可將不同等電點的蛋白質分開。SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳。這是蛋白質在含有十二烷基磺酸鈉 (SDS)的緩沖液中進行電泳。蛋白質分子均因帶上SDS而荷負電。平均每克蛋白質約結合1.4克SDS，且蛋白質的三維結構均被破壞而變性伸展，形狀一致，因此泳動速率隻與分子的大小有關。可借以測定蛋白質的分子量。
③ 聯合兩種不同的電泳方式。雙向電泳即 SDS-IEF凝膠電泳。這是基於IEF對泳動率的決定因素是分子的電荷；而 SDS電泳則是基於分子量的大小。故若首先進行IEF，然後換成垂直方向，進行SDS電泳，兩者配合，在同一張凝膠片上可同時分離上千種蛋白質，轉移電泳。這是因為在凝膠電泳後難以用免疫化學或酶反應染色，也難以對核酸進行雜交鑒定。乃通過轉移電泳，將凝膠上已分開的各帶，通過轉移電泳，轉移至硝酸纖維素薄膜上，方可進行特殊染色，或分子雜交，或進一步進行序列分析等。
近年來電泳技術更向微量化，快速化，自動化及高分辨力發展，如毛細管電泳等，成為生物化學實驗研究中最重要的手段之一。