琼脂糖凝胶电泳技术使用琼脂糖凝胶作为固体介质。从海藻提取出的琼脂中可以分离出一种胶状多糖, 称为琼脂糖。琼脂糖通常为白色粉末, 有时稍带色。它的主要成分为交替连接的D-吡喃半乳糖和3, 6-脱水-L-吡喃半乳糖基。琼脂糖分子中含有很多羟基, 羟基之间的氢键使琼脂糖分子聚集, 成为形成凝胶的主要作用力。在加热条件下, 琼脂糖溶于水, 形成溶液。当该溶液的温度降至45℃左右时, 多糖链 通过链间的氢键形成双螺旋结构 。双螺旋之间通过氢键相连成束, 束间再通过氢键作用形成三维网络结构 , 即凝胶。由于维系三维网状结构的作用力主要是氢键, 因此能破坏氢键的因素都能破坏琼脂糖凝胶。琼脂糖凝胶三维网络结构中存在大量微孔, 这就是DNA分子在凝胶中移动的通道。在一定的电场强度下, 相同构型的DNA分子, 在凝胶中的迁移速率与分子量的对数值呈反比关系, 因此可以将不同分子量的DNA分开。分子量相同时, 不同构型DNA分子的迁移速率也不同, 也可以分开。图5展示了DNA的3种分子构型。通常, 超螺旋DNA的迁移速率最快, 线性DNA次之, 开环DNA最慢。因此, 琼脂糖凝胶电泳技术成为分离、鉴定DNA混合物的常用方法