色谱法是一类物理分离技术，利用混合物各组分在固定相与沿特定方向移动的流动相之间分配的差异，使各组分以不同速率迁移，从而将其分离，以供分析或收集。色谱法是分析化学的核心工具之一，可按流动相的物态、分离介质的配置形式以及分离机制进行分类。(goldbook.iupac.org)
历史发展
现代色谱法起源于植物学家米哈伊尔·茨维特的研究。他使用装有吸附剂的柱子分离植物色素，在实验中得到界限分明的彩色条带，其中包括与叶绿素有关的组分。这项技术的名称源自这些彩色物质的分离现象，但色谱法并不限于分离有色物质。茨维特的研究确立了利用保留行为差异分离复杂混合物的实用方法。(nobelprize.org)
此后的一项重大进展是阿彻·J. P. 马丁和理查德·L. M. 辛格发明的分配色谱法。这种方法并非主要依赖物质在固体表面上的吸附，而是利用物质在两相之间分配的差异。马丁和辛格因这项发明获得了1952年诺贝尔化学奖。分配色谱法成为生物化学研究及多种有机化合物分离的重要技术。(nobelprize.org)
原理与分离机制
流动相携带样品穿过固定相或沿其表面移动。组分与固定相结合或接触的时间越长，通常迁移得越慢。在吸附色谱法中，分离主要取决于各组分对活性固体表面亲和力的差异。分配色谱法则主要取决于各组分在两相之间溶解度或分配行为的差异。这些机制描述的是化学相互作用，而气相色谱、液相色谱等名称描述的则是流动相的物态。(old.iupac.org)
其他机制可提供不同类型的选择性。离子交换利用各组分与带电位点相互作用的差异进行分离。尺寸排阻色谱法则依据各组分进入固定相孔隙的能力进行分离：较大的物种能进入的孔隙较少，通常较早流出；较小的物种能进入更多孔隙空间，因此较晚流出。理想情况下，尺寸排阻过程中样品与固定相之间不存在吸引性相互作用。(old.iupac.org)
亲和色谱法利用选择性结合从混合物中捕获目标物。例如，固定化的蛋白A能够结合抗体，而其他组分则直接通过；随后通过改变条件，将捕获的物质释放出来。因此，亲和色谱法既适用于生物制品的纯化，也适用于其测定。(agilent.com)
主要形式
在柱色谱法中，分离介质置于管内，可以是填充材料，也可以是涂覆在管内表面的涂层。平面色谱法则在平面支撑体上进行分离。纸色谱法以纸为载体，薄层色谱法则使用涂覆在底板上的薄层吸附剂。这些按几何形式划分的类别，与具体的保留机制相互独立。(publications.iupac.org)
气相色谱法（GC）使用载气，将汽化后的样品组分携带通过色谱柱。它适用于能够汽化且不会发生不可接受程度分解的物质。许多气相色谱柱在毛细管内壁涂有一层薄的固定相膜。温度控制和载气流量会影响分离效果，检测器则在各组分流出色谱柱时对其进行检测。(agilent.com)
液相色谱法使用液体流动相。高效液相色谱法（HPLC）利用泵推动液体通过色谱柱，并将受控进样与高灵敏度检测相结合。其主要部件包括泵、进样器或自动进样器、色谱柱以及检测器。在等度洗脱模式下，流动相的组成保持不变；在梯度洗脱模式下，流动相的组成在分离过程中发生变化，以改变组分的保留行为。(agilent.com)
反相色谱法使用极性较低的固定相和极性较高的流动相，流动相通常由水与有机溶剂混合而成。在其他条件相当时，疏水性组分通常具有更强的保留。正相色谱法的极性配置与之相反，通常使用极性固定相和极性较低的流动相。(agilent.com)
色谱图与分离性能
色谱图记录分离结果，通常以检测器响应随时间变化的曲线表示。各组分到达检测器时会产生色谱峰。峰的保留位置和峰宽反映分离性能的不同方面：保留反映组分在系统中的迁移行为，而分离度则衡量相邻色谱峰相对于其峰宽的分离程度。因此，即使两个峰的保留时间不同，也可能仍未得到良好分离。(publications.iupac.org)
柱效通常用理论塔板数表示。相应的理论塔板高度等于柱长除以理论塔板数；塔板高度越小，单位柱长的分离效率越高。理论塔板是对分离性能的数学描述，并非色谱柱内实际存在的隔室。评价分离效果时，必须同时考虑柱效与选择性。(goldbook.iupac.org)
检测、定量与应用
色谱法能够分离组分，但组分的鉴定还取决于检测器及其他佐证。将色谱法与质谱法联用，可在分离记录中增加质荷比信息，有助于区分各组分并研究共洗脱物质。定量测量通常使用已知浓度的校准混合物，建立检测器响应与分析物含量之间的关系。内标可用于校正进样或检测过程中的部分变动。(agilent.com)
色谱法的应用包括环境监测、食品分析、石油表征以及生物制品分析。不同机制适合解决不同问题：尺寸排阻可揭示蛋白质的聚集体与片段，离子交换可区分电荷变异体，反相方法则可分离肽和杂质。制备色谱法收集分离后的物质，以供后续使用；分析色谱法则侧重于混合物组分的鉴定、测量或表征。(pubsapp.acs.org)