DNA-fragmenten worden in een gel geplaatst. Er wordt een elektrische stroom aangelegd. De fragmenten migreren door de gel, waarbij kleinere fragmenten sneller bewegen dan grotere. Na een paar uur worden de fragmenten op grootte gescheiden. Dat is gelelektroforese, een techniek die sinds de jaren 70 een vaste waarde is in de moleculaire biologie.

De gel is meestal agarose voor DNA of polyacrylamide voor eiwitten. De gel fungeert als een moleculaire zeef. Het elektrische veld drijft het negatief geladen DNA naar de positieve elektrode. De poriegrootte van de gel bepaalt het scheidingsbereik. Na de elektroforese worden de fragmenten zichtbaar gemaakt met een kleurstof of een fluorescerende kleurstof. Het resultaat is een patroon van banden, waarbij elke band overeenkomt met een fragment van een bepaalde grootte.

Gelelektroforese wordt voor veel doeleinden gebruikt. Het controleert de grootte van DNA-fragmenten na PCR of restrictiedigestie. Het scheidt eiwitten voor Western blotting. Het analyseert DNA-vingerafdrukken voor forensische identificatie. Het diagnosticeert genetische aandoeningen door afwijkende fragmentpatronen op te sporen. Het is eenvoudig, goedkoop en informatief.

De techniek heeft beperkingen. Hij is traag. Hij is kwalitatief of semi-kwantitatief. Hij kan geen zeer grote fragmenten onderscheiden. Maar het blijft een onmisbaar hulpmiddel in het laboratorium en is vaak de eerste stap in een uitgebreidere analyse.