En chromatographie sur papier, un échantillon d'essai est pointé sur un morceau de papier, placé dans un liquide qui mobilise ses composants séparément et inspecté pour déterminer les positions finales des composants. Selon le type de liquide utilisé , le mécanisme sous-jacent de la chromatographie sur papier peut impliquer la préférence de l'échantillon d'essai pour la dissolution dans le solvant ou la fine couche d'eau liée aux fibres de cellulose dans le papier.
Bien que les bases de la chromatographie sur papier soient simples et puissent être utilisées par les élèves du primaire en cours de sciences, la technique est suffisamment robuste pour être utilisée dans les enquêtes criminelles. En raison de sa capacité à séparer des quantités infimes de substances des mélanges, la chromatographie sur papier est utilisée par certains enquêteurs médico-légaux pour détecter des niveaux infimes de stupéfiants, de médicaments sur ordonnance ou de médicaments en vente libre dans les échantillons de sang et d'urine. D'autres l'utilisent pour identifier les encres utilisées dans les notes de rançon, les contrefaçons et même la fausse monnaie.
Bien que polyvalente, cette technique n'est pas sans difficultés. Par exemple, pour l'analyse du résultat de la chromatographie sur papier, le papier doit être inspecté visuellement. Ceci est impossible lorsque des échantillons incolores sont testés, sauf lorsque l'échantillon est connu pour contenir une substance pouvant subir une réaction de changement de couleur. Dans ce cas, la chromatographie sur papier peut toujours être utilisée et, une fois le test terminé, le papier peut être pulvérisé avec le réactif qui provoque le changement de couleur, puis inspecté.