Elektroforesprocessen använder ett fält av elektrisk laddning för att separera laddade partiklar. Det används ofta inom biologi för att separera DNA- eller proteinmolekyler. Olika procedurer kan användas, beroende på typen och storleken på de molekyler som ska separeras, men alla procedurer kräver en laddningskälla, ett stödmedium och en buffertlösning.
Alla elektroforesprocedurer separerar molekyler baserat på deras laddning och storlek. Ett elektriskt fält appliceras på molekylerna och eftersom molekylerna är elektriskt laddade resulterar detta i att en kraft verkar på molekylerna. Ju större laddningen av molekylen är, desto större kraft appliceras av det elektriska fältet och desto längre kommer molekylen att röra sig genom stödmediet. Storleken påverkar också hur långt en molekyl kommer att röra sig – en stor molekyl kommer inte att röra sig lika långt som en liten molekyl med samma laddning. Förhållandet mellan laddning och massa för en molekyl avgör hur långt den rör sig genom stödmediet.
Olika typer av geler är det mest använda stödmediet för elektrofores. Geler kan vara i form av plattor eller rör. Gelplattor gör att många prover kan köras samtidigt, så de är den mest använda metoden i laboratorier. Rörgeler tillåter dock bättre upplösning av provresultaten, så de är ibland ett bättre val för proteinelektrofores.
Agarosgel är en vanlig substans som används för elektrofores av DNA och andra nukleinsyror. Agarosen skapar en stor porstruktur, så de stora molekylerna som ofta måste köras genom gelén för att analysera DNA kan röra sig lättare. En annan typ av gel används vanligtvis om målet är att sekvensera mindre DNA-molekyler. Denna gel, som kallas en denaturerande polyakrylamidgel eller bara en sekvenseringsgel, ger resultat med mycket högre upplösning. Resultaten gör det möjligt för en forskare att skilja mellan två DNA-segment som bara skiljer sig åt med ett baspar.
Akrylamidgeler används vanligtvis för proteinseparation. Den vanligaste processen kallas Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). SDS är ett rengöringsmedel som denaturerar proteinerna. Gelén körs med en buffert som innehåller ett lager av joner med låg rörlighet och ett lager av joner med hög rörlighet. Dessa lager hjälper till att separera proteinerna efter deras storlek. Proteiner körs också ibland i naturliga geler, som inte denaturerar proteinerna.
Två mer avancerade tekniker är kapillär- och 2-D elektrofores. Kapillärproceduren tvingar molekyler genom ett kapillärrör med den elektriska laddningen och ger mycket exakta resultat. 2-D elektrofores separerar molekyler längs en x-axel och en y-axel. Molekyler separeras efter storlek längs en axel och genom laddning längs den andra axeln.