Gelchromatografie is een techniek verwant aan chromatografie, waarbij een oplossing over een stationaire gel als drager wordt gevoerd, en de verschillende opgeloste verbindingen daarbij verschillende vertragingen oplopen. In de gelchromatografie wordt de vertraging niet veroorzaakt door adsorptie van de opgeloste stof aan de stationaire fase, maar doordat de stationaire fase kleine poriën heeft waarin grote moleculen niet, en kleine moleculen wel passen. In die gaatjes bewegen de moleculen veel langzamer met het oplosmiddel mee dan erbuiten. Hierdoor worden kleine moleculen meer vertraagd dan grote moleculen.
Deze techniek wordt veel gebruikt voor het zuiveren van een eiwit, maar ook voor de bepaling van de volgorde van de basen in een stuk DNA (gel-elektroforese).