Le principe de l'électrophorèse stipule qu'en présence d'un champ électrique, une particule chargée se déplace vers la région d'une charge opposée. Lorsque la particule a une distribution de charge inégale dans ses liaisons chimiques, elle s'aligne sur le potentiel électrique.
Une électrode est un matériau conducteur qui crée un champ électrique pour laisser passer le courant. L'extrémité positive d'une électrode est appelée anode tandis que l'extrémité négative est appelée cathode. Lorsqu'une particule chargée négativement se déplace le long d'un champ électrique, elle a tendance à migrer vers l'anode et à se déplacer contre la force de frottement. Plus la particule est grosse, plus elle se déplace lentement.
Dans les domaines de la biologie moléculaire et de la biochimie, l'électrophorèse est une technique analytique utile où des macromolécules de différentes tailles et densités sont séparées. Les protéines complexes et les acides nucléiques qui subissent une électrophorèse se déplacent à travers une matrice de gel principalement composée d'agarose ou de polyacrylamide polymérisé. L'agarose est un polysaccharide qui forme une substance semblable à de la gélatine lorsqu'il est dissous dans de l'eau bouillante. Le polyacrylamide est un type de gel solide créé par polymérisation de solutions d'acrylamide par l'ajout de persulfate d'ammonium couplé à de la tétraméthylènediamine.
Le gel d'agarose est principalement utilisé pour séparer des molécules de protéines complexes et des fragments d'ADN ou d'ARN. Les molécules plus grosses sont piégées contre le matériau poreux tandis que les particules plus petites le traversent facilement. Les chercheurs modernes préfèrent l'utilisation de gel de polyacrylamide. D'autres formes d'électrophorèse sur gel comprennent la focalisation isoélectrique, l'électrophorèse 2D, l'électrophorèse capillaire et le western blot.
