Elektroforeza żelu jest procesem oddzielania cząsteczek biologicznych o różnych rozmiarach poprzez przepuszczanie ich przez macierz przypominającą sito przy użyciu prądu elektrycznego. Większe cząsteczki poruszają się wolniej, podczas gdy mniejsze cząsteczki przesuwają się przez matrycę i poruszają się szybciej i dalej, oddzielając w ten sposób różne fragmenty w zależności od rozmiaru.
Pierwszym etapem elektroforezy żelowej jest ustawienie matrycy żelowej. Agaroza służy do oddzielania cząsteczek DNA, a akrylamid służy do rozdzielania białek. Żel zaczyna się jako ciecz, którą wlewa się do foremki. Grzebień umieszcza się w ciekłej matrycy, tak że gdy matryca zestala się, tworzą się dołki, aby załadować w nich próbki. Po zestaleniu się żelu, usuwa się go z formy i umieszcza w specjalnym urządzeniu, w którym można nanosić prąd. Bufor, który może pełnić rolę przewodnika elektryczności, przelewa się wokół macierzy.
Próbki cząsteczek biologicznych są zwykle mieszane z substancją o dużej gęstości (lepki barwnik), tak że opadają na dno studzienki zamiast unoszą się w buforze. Barwnik pomaga również śledzić postęp eksperymentu. Każda próbka jest ładowana do oddzielnego odwiertu. Jeden z dołków jest zwykle przeznaczony do ładowania znacznika, który ma zestaw fragmentów, których rozmiary są już znane, aby umożliwić porównanie z ładowanymi próbkami.
Gdy prąd jest włączony, próbki zmierzają w kierunku dodatnio naładowanej strony aparatu, ponieważ szkielety fosforanowe cząsteczek nadają im ładunek ujemny. Po wykonaniu wystarczającej odległości próbki, macierz jest badana w celu obejrzenia pasm utworzonych przez oddzielenie cząsteczek.