La chromatographie permet de séparer les mélanges. Elle repose sur la différence de distribution des composants entre une phase stationnaire et une phase mobile. La phase stationnaire est un solide ou un liquide déposé sur un solide. La phase mobile est un liquide ou un gaz qui transporte le mélange à travers la phase stationnaire. Les composants ayant une forte affinité pour la phase stationnaire migrent lentement, tandis que ceux ayant une forte affinité pour la phase mobile migrent rapidement. Il en résulte une séparation.

Cette technique se décline sous de nombreuses formes. La chromatographie sur papier utilise du papier comme phase stationnaire. La chromatographie sur couche mince (CCM) utilise une fine couche de silice ou d'alumine sur une plaque. La chromatographie en phase gazeuse (CPG) utilise un gaz comme phase mobile et un liquide ou un solide comme phase stationnaire. La chromatographie en phase liquide (CPL) utilise une phase mobile liquide et une phase stationnaire solide. La chromatographie liquide à haute performance (CLHP) utilise une pression élevée et des particules fines pour une meilleure résolution. Chaque forme a ses applications spécifiques.

La chromatographie est utilisée en chimie, en biologie, en médecine et dans l'industrie. Elle permet de purifier des médicaments, de séparer des protéines, d'analyser des polluants, de contrôler l'activité antidopage des athlètes et d'identifier des substances dans des échantillons médico-légaux. C'est l'une des techniques de séparation les plus polyvalentes.

Le principe a été mis au point par Mikhaïl Tsvet en 1901, lorsqu'il a séparé des pigments végétaux sur une colonne de carbonate de calcium. Les pigments se sont séparés en bandes colorées, donnant ainsi son nom à la technique : chroma signifie couleur et graphein signifie écrire.