W chromatografii papierowej próbka jest kropkowana na kawałku papieru, umieszczona w cieczy, która mobilizuje swoje elementy oddzielnie i kontrolowana w celu określenia końcowych pozycji elementu. W zależności od rodzaju użytej cieczy , podstawowy mechanizm do chromatografii bibułowej może obejmować preferencję badanej próbki do rozpuszczania w rozpuszczalniku lub cienką warstwę wody związanej z włóknami celulozowymi w papierze.
Chociaż podstawy chromatografii papierowej są proste i mogą być stosowane przez uczniów szkół podstawowych w klasie naukowej, technika ta jest wystarczająco solidna, aby można ją było wykorzystać w dochodzeniach kryminalnych. Ze względu na jego zdolność do oddzielania śladowych ilości substancji z mieszanin, niektórzy badacze sądowi wykorzystują chromatografię papierową do wykrywania minimalnych poziomów narkotyków, leków na receptę lub leków dostępnych bez recepty w próbkach krwi i moczu. Inni używają go do identyfikacji farb używanych w notatkach okupowych, fałszerstw, a nawet fałszywej waluty.
Choć technika ta jest uniwersalna, nie jest pozbawiona trudności. Na przykład, do analizy wyniku chromatografii bibułowej, papier musi być wizualnie sprawdzony. Jest to niemożliwe, gdy testowane są próbki bezbarwne, z wyjątkiem sytuacji, gdy wiadomo, że próbka zawiera substancję, która może przejść reakcję zmiany koloru. W takim przypadku można jeszcze zastosować chromatografię papierową, a po zakończeniu testu papier można spryskać odczynnikiem, który powoduje zmianę koloru, a następnie skontrolować.