DNA断片をゲルに入れ、電流を流す。断片はゲル中を移動し、小さい断片ほど速く移動する。数時間後、断片はサイズごとに分離される。これがゲル電気泳動であり、1970年代以降、分子生物学の定番技術となっている。

ゲルは通常、DNAの場合はアガロース、タンパク質の場合はポリアクリルアミドが用いられる。ゲルは分子ふるいとして機能し、電場によって負に帯電したDNAが正極に向かって移動する。ゲルの細孔径によって分離範囲が決まる。電気泳動後、断片は染色剤または蛍光色素で可視化される。その結果、特定のサイズの断片に対応するバンドのパターンが得られる。

ゲル電気泳動は様々な用途に用いられます。PCRや制限酵素消化後のDNA断片のサイズを調べたり、ウェスタンブロッティングのためにタンパク質を分離したり、法医学的鑑定のためにDNAフィンガープリントを分析したり、異常な断片パターンを検出することで遺伝性疾患を診断したりします。簡便で安価、かつ有益な情報が得られるのが特長です。

この手法には限界がある。時間がかかる。定性的または半定量的な分析しかできない。非常に大きな断片を解析することはできない。しかし、依然として研究室の主力手法であり、より長時間の分析における最初のステップとなることが多い。