一、电荷来源
溶液中任何物质由于其本身基团的解离作用或由于表面吸附其他带电基团，都可成为带电颗粒，在电场作用下会向一定的电极移动。作为带电颗粒可以是小的离子，也可是生物大分子，如蛋白质、核酸、病毒颗粒、细胞器等。因为蛋白质分子由氨基酸组成，而氨基酸带有可解离的氨基（-+NH3）和羧基（-COO－），是典型的两性电解质，在一定的pH条件下就会解离而带电。带电的性质和多少取决于蛋白质分子的性质及溶液的pH和离子强度。在某一pH条件下，蛋白质分子所带的正电荷数恰好等于负电荷数，即净电荷等于零，此时蛋白质在电场中不移动，溶液的这一pH称为该蛋白质的等电点（isoelectric point，pI）。
当pH=pI时，蛋白质分子净电荷为零，在电场中不移动；当pH＞pI时，则蛋白质分子会解离出H+而带负电荷，此时蛋白质分子在电场中向正极移动。如pH＜pI时，则蛋白质分子结合一部分H+而带正电荷，此时蛋白质分子在电场中向负极移动。
二、泳动度
不同带电颗粒因其电荷量不同，在同一电场中的泳动速度也就不同，其泳动速度用迁移率（或称泳动度，mobility）来表示。带电粒子在电泳过程中，将受到方向相反的两个作用力，一是起推动作用的电场力（F），另一是起阻碍作用的摩擦力（f），当带电粒子在电场中以恒定速度移动时，由牛顿第一运动定律可得：
F=f
根据斯托克方程摩擦力f=6πrην（r代表带电粒子半径，η代表黏度系数，ν表示泳动速度），电场力F=qE（q代表带电粒子所带电荷，E代表电场强度），因此得到：
qE=6πrην
由这个等式可推导出；
ν/E=q/6πrη
上式中，ν/E称为电泳迁移率，用μ表示，意为带电粒子在单位电场强度下的泳动速度。通过上式可看出，电泳迁移率与所带电荷成正比，与带电粒子半径和黏度系数成反比。电泳迁移率的意义在于被分离混合物在相同电场强度各组分迁移率差别越大，分离效果越好。
三、影响电泳速度的外界因素
被分离物质的泳动速度除受其本身性质影响外，溶液pH、溶液离子强度、电场强度、电渗现象等也对电泳构成一定影响。
1．溶液pH 溶液的pH决定带电颗粒解离的程度，亦即决定其所带净电荷的多少。对蛋白质两性电解质而言，pH离pI越远，则颗粒净电荷越多，泳动速度越快，反之则越慢。因此应选择合适的pH，使各种蛋白质所带电荷差异较大，有利于彼此分开，为了使电泳过程溶液pH恒定，必须采用具有一定缓冲能力的缓冲溶液。
2．溶液离子强度 离子强度影响颗粒的电动电势。溶液的离子强度越高，电动电势越小，则电泳速度越慢，反之，则越快。离子强度过低，溶液的缓冲能力减弱，不易维持所需pH，反而会影响颗粒带电荷状态进而影响电泳。一般最适的离子强度在0.02～0.2。
3．电场强度 电场强度是电泳支持物上每厘米的电位降，也称电势梯度。电场强度对电泳速度起着决定性作用，电场强度越高，电泳速度越快，但随着电压的增加，电流加大，产生热效应，易使蛋白质变性而影响电泳。 进行高压电泳应配备冷却系统以便在电泳过程中降温。
4．电渗现象 液体在电场中，对于一个固体支持物的相对移动，称电渗现象。电泳时，颗粒泳动的表面速度是颗粒本身泳动速度与电渗引起的颗粒移动速度的矢量和。电渗液流往往破坏电泳中已形成的区带，使其扩散变形。
5．温度 电泳过程中由于通电会使缓冲液温度升高，热对电泳有很大影响。温度升高时，介质黏度下降，分子运动剧烈，引起自由扩散变快，迁移率增加。温度每升高1℃，迁移率增加约2.4%。为降低热效应对电泳的影响，可控制电压和电流，也可在电泳系统中安装冷却散热装置。
6．支持物介质 一般要求支持物均匀，吸附力小，否则电场强度不均匀，影响区带的分离，实验结果及扫描图谱均无法重复。
四、电泳的分类
目前所采用的电泳方法可分为3类：自由界面电泳、区带电泳和稳态电泳。
1．自由界面电泳 （也称移动界面电泳），指以溶液为介质的没有固体支持介质的电泳。其特点是带电微粒在溶液中自由移动，但扩散性高、分离效果差，目前已很少使用
2．区带电泳 是指有固体支持介质的电泳，在某一固体支持介质上，将一种混合物分离成若干区带的电泳过程。区带电泳具有设备简单、样品量少、分辨率高等优点，成为目前应用最广泛的电泳技术。按支持介质的不同或装置形式及pH的连续性不同可再分类（表4-1）。
表4-1 区带电泳的种类
3．稳态电泳 即分子颗粒的迁移在一定的时间内即可达到稳态，达到稳态后，带的宽度不随时间而改变，如等电聚焦电泳。
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