尺寸排阻色谱 (SEC)，也称为有机聚合物的凝胶渗透色谱 (GPC) 或水性系统的凝胶过滤色谱 (GFC)，根据分子的流体动力学体积而不是与固定相的化学相互作用来分离分子。引入柱中的样品由流动相携带通过多孔珠床。大于最大孔（高于排除极限）的分子无法进入孔并首先洗脱。小到足以穿透整个孔隙网络（低于渗透极限）的分子最后洗脱。在这些限制之间，分子按照尺寸减小的顺序洗脱。

固定相由孔径分布受控的交联聚合物珠组成。常见材料包括用于有机 SEC 的聚苯乙烯-二乙烯基苯、葡聚糖 (Sephadex)、琼脂糖 (Sepharose) 和用于水性 SEC 的聚丙烯酰胺。根据分析物的分子量范围选择孔径；可串联不同孔径的色谱柱，以扩大分离范围。颗粒尺寸影响分辨率和背压，较小的颗粒（3-5 µm）可提供更高的效率。

分子量校准是使用已知分子量的窄分布聚合物标准品进行的，通常是聚苯乙烯、聚（甲基丙烯酸甲酯）或聚（乙二醇），具体取决于样品类型。 校准曲线绘制了 log(Mw) 与洗脱体积的关系图。从色谱图中计算平均分子量：数均 (Mn)、重均 (Mw) 和峰值分子量 (Mp)。 多分散指数 (PDI = Mw/Mn) 表示分子量分布的宽度，对于单分散样品，PDI = 1。

SEC 的应用集中在聚合物表征，包括分子量分布的测定、聚合动力学的监测以及共聚物组成的分析。 SEC 还用于生物化学中的蛋白质纯化和脱盐（缓冲液交换）、食品工业中的多糖和蛋白质分析以及石化分析中的重质馏分表征。水相 SEC (GFC) 广泛用于在非变性条件下分析水溶性聚合物、蛋白质和核酸。

在方法开发过程中必须考虑 SEC 的局限性。 非尺寸排阻效应，例如静电相互作用（带电固定相上的离子排斥或离子包含）和疏水吸附可能会扭曲洗脱曲线。样品浓度必须保持较低（通常< 2 mg/mL）以避免粘性指进和过载效应。色谱柱的选择至关重要：孔径必须与样品的分子量范围相匹配，并且流速必须保持适中（0.5-1.0 mL/min），以尽量减少高分子量聚合物的剪切降解。