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비용이 적게 들고 매우 적은 양의 물질을 분석할 수 있는 분석법이다. 이 방법은 여과지의 한쪽 끝에 시험용액이나 시료를 점으로 찍는다. 종이를 먼저 적당한 용매로 포화시켜 액체 고정상을 만들고 나서 시료를 찍은 점에 가까운 끝을 혼합물의 성분이 다양하게 용해될 수 있는 다른 용매에 담근다.

용매는 모세관 작용에 의해 종이를 통과하며, 시료가 찍힌 점을 통과하면서 시료의 여러 성분들을 이동시킨다. 성분들은 고정상과 전개용매에 대한 용해도에 따라 각기 다른 속도로 전개용매와 함께 이동한다. 두 용매에서 상대적인 용해도 차가 있을 때 성분이 분리된다. 전개용매가 종이의 다른 쪽 끝에 이르기 전에 두 용매는 증발되며 분리된 성분의 위치는 이들과 유색 화합물을 형성하는 시약을 이용해 확인한다.

분리된 성분들은 용매의 이동경로에 각각의 점으로 나타난다. 만약 한 방향으로 전개되는 용매가 모든 성분들을 완전히 분리할 수 없다면 종이를 90°로 돌려서 다른 용매를 이용해서 이 과정을 반복한다. 종이 크로마토그래피는 아미노산·펩타이드·탄수화물·스테로이드·퓨린과 간단한 유기화합물을 분리하는 표준 방법이 되었다. 무기 이온들도 종이상에서 쉽게 분리할 수 있다.→ 얇은 막 크로마토그래피