La cromatografía en papel es un método para comprobar la pureza de los compuestos e identificar sustancias. La cromatografía de papel es una técnica útil porque es relativamente rápida y sólo requiere pequeñas cantidades de material. Las separaciones en la cromatografía de papel implican el principio de partición. En la cromatografía de papel, las sustancias se distribuyen entre una fase estacionaria y una fase móvil. La fase estacionaria es el agua atrapada entre las fibras de celulosa del papel. La fase móvil es una solución reveladora que se desplaza por la fase estacionaria, arrastrando las muestras con ella. Los componentes de la muestra se separarán fácilmente según la fuerza con la que se adsorban en la fase estacionaria frente a la facilidad con la que se disuelvan en la fase móvil.
Cuando se coloca una muestra química coloreada en un papel de filtro, los colores se separan de la muestra al colocar un extremo del papel en un disolvente. El disolvente se difunde por el papel, disolviendo las distintas moléculas de la muestra según las polaridades de las moléculas y del disolvente. Si la muestra contiene más de un color, significa que debe tener más de un tipo de molécula. Debido a las diferentes estructuras químicas de cada tipo de molécula, es muy probable que cada molécula tenga al menos una polaridad ligeramente diferente, lo que da a cada molécula una solubilidad diferente en el disolvente. Esta solubilidad desigual hace que las distintas moléculas de color abandonen la solución en lugares diferentes a medida que el disolvente sigue subiendo por el papel. Cuanto más soluble sea una molécula, más subirá por el papel. Si una sustancia química es muy apolar, no se disolverá en absoluto en un disolvente muy polar. Esto es lo mismo para un producto químico muy polar y un disolvente muy no polar.
Es muy importante tener en cuenta que cuando se utiliza el agua (una sustancia muy polar) como disolvente, cuanto más polar sea el color, más alto subirá en los papeles.