色谱法包括一系列分离技术，将样品组分分布在两相之间：固定相（固体或固定在固体载体上的液体）和流动相（液体、气体或超临界流体）。与固定相相互作用较强的组分迁移较慢，而对流动相亲和力较大的组分较早洗脱。这种差异迁移产生分离。

描述保留的基本参数是保留因子（k），定义为 k = (t_R − t_M) / t_M，其中 t_R 是保留时间，t_M 是死时间。两种组分之间的选择性（α）是其保留因子的比值：α = k₂/k₁。完全分离需要足够的选择性和充分的柱效。分离度方程将这些因素结合在一起：

R_s = (√N / 4) * (α − 1 / α) * (k₂ / 1 + k₂)

其中 N 是理论塔板数。该方程表明，可以通过增加 N（更长的色谱柱、更小的颗粒）、优化 α（改变固定相或流动相组成）或调整 k（改变洗脱强度）来提高分离度。

柱效由塔板理论描述，该理论将色谱柱视为一系列离散的平衡步骤（理论塔板数）。范德姆特方程将**理论塔板等效高度（HETP）**与线速度（u）相关联：

HETP = A + B/u + Cu

A项代表涡流扩散（填充质量），B项代表纵向扩散（在GC中低流速时显著），C项代表传质阻力（在HPLC中高流速时重要）。该范德姆特曲线的最低点定义了最大效率的最佳流动相速度。

色谱方法按流动相（液体、气体、超临界流体）和形式分类。柱色谱法使用填充柱或毛细管柱。平面色谱法（薄层色谱，TLC）在平坦的吸附剂层上进行分离。在液相色谱中，模式包括正相（极性固定相）、反相（非极性固定相）、离子交换、体积排阻和亲和色谱，每种适用于特定的分析物类别。