DNA主要由五碳糖、含氮鹼基及帶負電的磷酸根組成，DNA電泳的原理即利用磷酸根帶負電的特性，於電場受力穿過膠體，向正極移動。因為不同分子量的DNA在膠體孔徑中的泳動速率有所差異，藉此可將不同大小的DNA分離。若欲分離分子量較小或是樣本間分子量差距較小的DNA，可使用非變性聚丙烯醯胺膠體電泳 (Polyacrylamide Gel Electrophoresis, PAGE)，以3.5－20.0%膠體濃度，在垂直式電泳槽進行電泳，可分析6 bp－3 Kb大小的DNA。而通常在一般生物學的研究上最常使用的膠體為瓊膠 (agarose gel)，膠體濃度為0.3－2.0%，以水平式電泳槽進行電泳，可分析100 bp－60 Kb大小的DNA。然而，如果DNA分子量大於15 Kb，在一般瓊膠電泳操作時，DNA往往會一起移動，無法有效分離。為了克服這個難題，1984年哥倫比亞大學Schwartz和Cantor在一般瓊膠電泳操作上，引進一個交替變化的電壓梯度，使得大分子DNA能較有效的分離，顯著提高了大分子DNA的解析度，並成功應用在釀酒酵母染色體DNA分離，這個技術就稱為脈衝式凝膠電泳 (Pulsed Field Gel Electrophoresis, PFGE)。PFGE的發展擴大了DNA片段的解析範圍，使分子生物學的研究邁向新的領域。