Praktyczne zastosowania elektroforezy żelowej obejmują bakterie piszące na maszynie, śledzenie źródeł i rozprzestrzenianie się chorób, monitorowanie ewolucji bakterii pod kątem projektowania szczepionek i potwierdzanie tożsamości w przypadku medycyny sądowej. Elektroforeza żelowa obejmuje szeroki zakres branż, takich jak farmakologia, badania nad rakiem, wydobycie i browarnictwo.
Elektroforeza żelu polega na przepuszczaniu ładunku elektrycznego przez porowaty materiał po zastosowaniu roztworu zawierającego celowaną substancję. DNA, RNA i białka wymagają różnych metod ekstrakcji, żelowania i buforowania. Elektroforeza wykorzystuje fakt, że krótsze pasma przechodzą przez ośrodek żelu przy wyższych prędkościach, oddzielając różne cząsteczki. Barwienie wybiera poszczególne pasma w celu identyfikacji. Edward M. Southern opracował technikę przenoszenia wyników elektroforezy żelowej na membranę, zachowując względne pozycje molekuł do dalszych badań. Southern Blotting dla DNA inspirowanego Northern Blotting dla RNA i Western Blotting dla białka. Dalsze udoskonalenie wykorzystuje naładowane membrany nylonowe, aby zapewnić trwałe i wielokrotnego użytku wyniki. Inne typy identyfikacji molekularnej zastępują elektroforezę żelową, gdy warunki wymagają różnych podejść. Elektroforeza kapilarna zwiększa wrażliwość na mniejsze cząstki kosztem mniej spójnych odczytów. Analiza peptydowego kwasu nukleinowego (PNA) łączy sondę powierzchniową i sondę reporterową pozwalającą na szybkie wykrywanie DNA wąglika i identyfikację RNA HIV w terenie.
