凝膠電泳的原理比較簡單。當一種分子被放置在電場當中時，它們就會以一定的速度移向適當的電極，這種電泳分子在電場作用下的遷移速度，叫做電泳的遷移率。

　　它同電場的強度和電泳分子本身所攜帶的凈電荷數成正比。也就是說，電場強度越大、電泳分子所攜帶的凈電荷數量越多，其遷移的速度也就越快，反之則較慢。由于在電泳中使用了一種無反應活性的穩定的支持介質，如瓊脂糖凝膠和聚丙烯酰胺膠等，從而降低了對流運動，故電泳的遷移率又是同分子的摩擦系數成反比的。

　　已知摩擦系數是分子的大小、極性及介質粘度的函數，因此根據分子大小的不同、構成或形狀的差異，以及所帶的凈電荷的多少，便可以通過電泳將蛋白質或核酸分子混合物中的各種成分彼此分離開來。在生理條件下，核酸分子的糖-磷酸骨架中的磷酸基團呈離子狀態，從這種意義上講，DNA和RNA多核苷酸鏈可叫做多聚陰離子(Polyanions)。

　　因此，當核酸分子被放置在電場中時，它們就會向正電極的方向遷移。由于糖-磷酸骨架結構上的重復性質，相同數量的雙鏈DNA幾乎具有等量的凈電荷，因而它們能以同樣的速度向正電極方向遷移。

　　在一定的電場強度下，DNA分子的這種遷移速度，亦即電泳的遷移率，取決于核酸分子本身的大小和構型，分子量較小的DNA分子比分子量較大的DNA分子遷移要快些。這就是應用凝膠電泳技術分離DNA片段的基本原理。