Zasada elektroforezy stwierdza, że w obecności pola elektrycznego naładowana cząstka przesuwa się w kierunku przeciwnego ładunku. Kiedy cząsteczka ma nierówny rozkład ładunku w jej wiązaniach chemicznych, wyrównuje o potencjale elektrycznym.
Elektroda to dowolny materiał przewodzący, który wytwarza pole elektryczne, aby umożliwić przepływ prądu. Dodatni koniec elektrody nazywany jest anodą, podczas gdy ujemny koniec nazywany jest katodą. Kiedy ujemnie naładowana cząstka przemieszcza się wzdłuż pola elektrycznego, ma skłonność do migracji w kierunku anody i poruszania się w kierunku siły tarcia. Im większa cząstka, tym wolniej się porusza.
W dziedzinie biologii molekularnej i biochemii elektroforeza jest przydatną techniką analityczną, w której makrocząsteczki o różnych rozmiarach i gęstościach są rozdzielane. Złożone białka i kwasy nukleinowe ulegające elektroforezie przechodzą przez matrycę żelową, która składa się głównie ze spolimeryzowanej agarozy lub poliakryloamidu. Agaroza jest polisacharydem, który tworzy substancję żelatynową po rozpuszczeniu we wrzącej wodzie. Poliakryloamid jest rodzajem stałego żelu wytworzonego przez polimeryzację roztworów akryloamidu przez dodanie nadsiarczanu amonu sprzężonego z tetrametylenodiaminą.
Żel agarozowy służy głównie do oddzielania złożonych cząsteczek białek i fragmentów DNA lub RNA. Większe cząsteczki zostają uwięzione na porowatym materiale, podczas gdy mniejsze cząsteczki przechodzą łatwo. Współcześni badacze preferują stosowanie żelu poliakrylamidowego. Inne formy elektroforezy żelowej obejmują ogniskowanie izoelektryczne, elektroforezę 2D, elektroforezę kapilarną i western blotting.
