Entre os seus principais usos, destaca-se a separação entre moléculas volumosas e moléculas menores.

As separações de espécies solúveis em água com solventes aquosos são denominadas cromatografia com permeação em gel.

Nessa técnica, a separação ocorre pela interação molecular entre o soluto e a fase estacionária.

As fases estacionárias utilizadas nessa técnica são partículas à base de sílica.

Não é indicada para a separação de materiais poliméricos.