将DNA片段放入凝胶中，施加电流。片段会在凝胶中迁移，较小的片段比大的片段移动得更快。几个小时后，片段会按大小分离。这就是凝胶电泳，这项技术自20世纪70年代以来一直是分子生物学的主要技术之一。

凝胶通常使用琼脂糖凝胶（用于DNA）或聚丙烯酰胺凝胶（用于蛋白质）。凝胶起到分子筛的作用。电场驱动带负电荷的DNA向正极移动。凝胶的孔径决定了分离范围。电泳后，用染色剂或荧光染料对DNA片段进行显色。最终得到一系列条带，每条条带对应于特定大小的DNA片段。

凝胶电泳用途广泛。它可以检测PCR或限制性内切酶消化后DNA片段的大小；可以分离蛋白质用于蛋白质印迹分析；可以分析DNA指纹图谱用于法医鉴定；还可以通过检测异常片段模式来诊断遗传疾病。它操作简便、成本低廉且信息丰富。

这项技术存在局限性。它速度慢，只能进行定性或半定量分析，也无法分辨非常大的碎片。但它仍然是实验室的主力工具，通常是更复杂分析的第一步。