生物大分子,如蛋白质、核酸和多糖等,在溶液中的电荷,取决于介质的pH值以及或与其他带电粒子的相互作用。如果把生物大分子的胶体溶液放在一个没有干扰的电磁场中,使粒子具有恒定迁移速率的驱动力来自粒子上的有效电荷Q和电位梯度E。不同带电颗粒,如蛋白质、核酸等生物大分子,因其所带电荷的性质和多少、形状和大小等差异,使其在同一电场强度、相同支持介质和缓冲液的条件下,各自的泳动速度不同,从而使其得以分离。