Trong sắc ký giấy, một mẫu thử nghiệm được chấm lên một mảnh giấy, đặt trong chất lỏng di chuyển các thành phần của nó một cách riêng biệt và được kiểm tra để xác định vị trí cuối cùng của thành phần. Tùy thuộc vào loại chất lỏng được sử dụng , cơ chế cơ bản của sắc ký giấy có thể liên quan đến việc mẫu thử được ưu tiên hòa tan trong dung môi hoặc lớp nước mỏng liên kết với các sợi xenlulo trong giấy.
Mặc dù các kiến thức cơ bản về sắc ký giấy rất đơn giản và có thể được sử dụng bởi học sinh tiểu học trong lớp khoa học, nhưng kỹ thuật này đủ mạnh để sử dụng trong điều tra tội phạm. Do khả năng tách một lượng vết nhỏ của các chất ra khỏi hỗn hợp, sắc ký giấy được một số nhà điều tra pháp y sử dụng để phát hiện nồng độ nhỏ của chất ma túy, thuốc kê đơn hoặc thuốc không kê đơn trong mẫu máu và nước tiểu. Những người khác sử dụng nó để xác định loại mực được sử dụng trong ghi chú đòi tiền chuộc, hàng giả mạo và thậm chí cả tiền giả.
Mặc dù linh hoạt, kỹ thuật này không phải là không có khó khăn. Ví dụ, để phân tích kết quả sắc ký giấy, giấy phải được kiểm tra bằng mắt. Điều này là không thể khi các mẫu không màu được kiểm tra, ngoại trừ khi mẫu được biết là có chứa một chất có thể trải qua phản ứng thay đổi màu sắc. Trong trường hợp này, phương pháp sắc ký giấy vẫn có thể được sử dụng và sau khi kết thúc thử nghiệm, giấy có thể được phun thuốc thử gây ra sự thay đổi màu sắc, sau đó được kiểm tra sau đó.