蛋白純化系統的目的是將目標蛋白質從細胞裂解液的全部組分中分離出來，同時仍保留蛋白的生物學活性及化學完整性。蛋白質的分離和提純工作是一項艱巨而繁重的任務，需根據蛋白的特性選擇合適的純化方法來提高獲得的蛋白制品的純度。
　　蛋白純化系統的原理為：不同蛋白質的氨基酸序列及空間結構不同，導致其在物理、化學、生物學等性質上存在差異，利用待分離蛋白質與其它蛋白質性質上的差異，即可以設計出一套合理的蛋白純化系統方案。
　　蛋白純化系統大致分為粗分離階段和精細純化階段兩個階段。粗分離階段主要將目的蛋白和其他細胞成分如RNA、DNA等分開，常用的方法為硫酸銨沉淀法。精細純化階段的目的是把目的蛋白與其他大小及理化性質接近的蛋白區分開來，常用的方法有：凝膠過濾層析、離子交換層析、疏水層析、親和層析等。
　　凝膠過濾（也叫排阻層析或分子篩）是一種根據分子大小從混合物中分離蛋白質的方法。不同蛋白的形狀及分子大小存在差異，在混合物通過含有填充顆粒的凝膠過濾層析柱時，由于各種蛋白的分子大小不同，擴散進入特定大小孔徑顆粒內的能力也各異，大的蛋白分子會被先洗脫出來，分子越小，越晚洗脫，從而達到分離蛋白的目的。一般來說，凝膠過濾層析柱越細、越長純化的效果越好。凝膠過濾層析詳細介紹
　　凝膠過濾層析所能純化的蛋白分子量范圍很寬，純化過程中也不需要能引起蛋白變性的有機溶劑。缺點是所用樹脂有輕度的親水性，電荷密度較高的蛋白容易吸附在上面，不適宜純化電荷密度較高的蛋白。