겔 침투크로마토그래피는 분자체 (molecular sieving) 특성을 나타내는 다공성중합체를 이용하여 분자의 크기 (분자량)에 따라 화합물들을 분리하는 방법이다. 즉 일정한 분자 공극구조 (molecular pore structure)를 가진 입자형태의 중합체를 팽윤(swelling)시킨 후 column에 충전하면 입자간 큰 공극과 입자 내 다공성 구조에 의한 미세 공극이 존재하게 된다. 여기에 다양한 분자 크기 (분자량)를 가진 화합물들의 혼합물을 주입하고 이동상을 흘리면, 입자내 작은 공극의 배제한계 (exclusion limit)를 초과하는 아주 큰 분자는 입자간 공극을 통하여 이동상의 속도와 거의 동일하게 빠르게 이동한다 (total exclusion). 반면 아주 작은 분자는 입자 내 공극을 모두 통과하므로 경로가 매우 길어져 column을 느리게 이동하게 된다 (total permeation). 보통 크기의 입자들은 그 크기에 따라 미세 공극을 통과하는 정도가 상이하게 되고 (selective permeation) 이러한 이동 경로의 차이에 따라 column을 통과하는 속도가 다르게 되므로 화합물간의 분리가 이루어진다.
겔 침투크로마토그래피는 분자를 분리하는 방법으로, 다공성중합체를 사용하여 이를 진행한다. 일정한 분자 구조를 가진 중합체를 조정하여 미세 공극을 생성시키고, 이 곳에 혼합물을 투입해 이동하게 만든다. 이 과정에서 작은 분자는 느리게 이동하고, 크기에 따라 속도가 달라져 분리가 발생한다. 