Proces elektroforeze koristi polje električnog naboja za odvajanje nabijenih čestica. Obično se koristi u biologiji za odvajanje DNK ili proteinskih molekula. Mogu se koristiti različiti postupci, ovisno o vrsti i veličini molekula koje se odvajaju, ali svi postupci zahtijevaju izvor naboja, potporni medij i pufersku otopinu.
Svi postupci elektroforeze odvajaju molekule na temelju njihovog naboja i veličine. Na molekule se primjenjuje električno polje, a budući da su molekule električno nabijene, to rezultira silom koja djeluje na molekule. Što je veći naboj molekule, to je veća sila koju primjenjuje električno polje i to će se molekula dalje kretati kroz nosivi medij. Veličina također utječe na to koliko će se molekula kretati – velika molekula neće se pomaknuti toliko daleko kao mala molekula s istim nabojem. Omjer naboja i mase za molekulu određuje koliko se daleko kreće kroz nosivi medij.
Različite vrste gelova su najčešće korišteni potporni medij za elektroforezu. Gelovi mogu biti u obliku ploča ili cijevi. Gel ploče dopuštaju da se u isto vrijeme izvodi više uzoraka, tako da su najčešće korištena metoda u laboratorijima. Tube gelovi, međutim, omogućuju bolju razlučivost rezultata uzorka, pa su ponekad bolji izbor za elektroforezu proteina.
Agarozni gel je uobičajena tvar koja se koristi za elektroforezu DNA i drugih nukleinskih kiselina. Agaroza stvara strukturu velikih pora, tako da se velike molekule koje se često moraju provući kroz gel za analizu DNK mogu lakše kretati. Međutim, obično se koristi druga vrsta gela ako je cilj sekvenciranje manjih molekula DNK. Ovaj gel, nazvan denaturirajući poliakrilamidni gel ili samo gel za sekvenciranje, daje rezultate s mnogo većom razlučivosti. Rezultati omogućuju znanstveniku da razlikuje dva segmenta DNK koji se razlikuju samo po jednom paru baza.
Akrilamidni gelovi se obično koriste za odvajanje proteina. Najčešći proces naziva se elektroforeza natrijevog dodecil sulfata na poliakrilamidnom gelu (SDS-PAGE). SDS je deterdžent koji denaturira proteine. Gel se izvodi s puferom koji sadrži sloj iona niske pokretljivosti i sloj iona visoke pokretljivosti. Ovi slojevi pomažu odvojiti proteine prema njihovoj veličini. Proteini se također ponekad koriste u prirodnim gelovima, koji ne denaturiraju proteine.
Dvije naprednije tehnike su kapilarna i 2-D elektroforeza. Kapilarni postupak tjera molekule kroz kapilarnu cijev s električnim nabojem i daje vrlo točne rezultate. 2-D elektroforeza razdvaja molekule duž osi x i y. Molekule su odvojene po veličini duž jedne osi i po naboju duž druge osi.