В зависимости от типа подвижной фазы различают жидкостную и газовую хроматографии. Хроматографическое разделение проводят в трубках, заполненных сорбентом (хроматография на колонке); в капиллярах длиной несколько десятков метров, на стенки которых нанесен сорбент (капиллярная хроматография); на пластинках, покрытых слоем адсорбента (тонкослойная хроматография); на бумаге (бумажная хроматография).

Разделение веществ основано на многократном повторении стадий адсорбции и десорбции компонентов смеси, находящихся в подвижной фазе. Различная сила адсорбции приводит к различной скорости движения компонентов смеси через колонку и, как следствие, различному времени прохождения хроматографической колонки. Регистрацию компонентов на выходе из колонки проводят с помощью различных детекторов.

Хроматографию широко используют в лабораториях и в промышленности для контроля химических процессов и выделения индивидуальных веществ.