В настоящее время хроматография стремительно развивается. Многообразие хроматографических методов требует их систематизации. В основу общепринятой классификации положены следующие признаки: механизм взаимодействия сорбата и сорбента, агрегатное состояние фаз, способ относительного перемещения фаз, техника выполнения.

По механизму взаимодействия «сорбат – сорбент» выделяют следующие методы хроматографии: адсорбционную, основанную на различной адсорбции веществ твердым сорбентом; распределительную, основанную на различной растворимости разделяемых веществ в подвижной и неподвижной фазах; ионообменную, основанную на различной способности веществ к ионному обмену; эксклюзионную, основанную на разной степени проникновения веществ в поры сорбента; аффинную, основанную на специфических взаимодействиях.

В зависимости от агрегатного состояния фаз хроматографию подразделяют на газовую (газожидкостную и газоадсорбционную) и жидкостную (жидкостно-жидкостную, жидкостно-твердофазную и жидкостно-гелевую).

Учитывая способ относительного перемещения фаз, различают элюентный (проявительный), вытеснительный и фронтальный методы хроматографии. Элюентная хроматография заключается в том, что разделяемые компоненты переносятся через слой неподвижной фазы потоком подвижной фазы – элюента, сорбирующегося слабее любого компонента разделяемой смеси. Этот вариант хроматографии используется для аналитических целей (разделения). Вытеснительная хроматография состоит в переносе разделяемой смеси потоком подвижной фазы – вытеснителя, сорбирующегося лучше любого из компонентов смеси. Ее применяют чаще в препаративных целях (для получения чистых веществ). Во фронтальной хроматографии смесь непрерывно пропускают через слой неподвижной фазы, в результате чего образуются зоны, содержащие последовательно увеличивающееся число компонентов. Так как в чистом виде можно выделить только одно вещество, метод практически не применяется ни в аналитических, ни в препаративных целях. Его используют для очистки различных веществ и объектов.

По технике выполнения различают колоночную и плоскостную (бумажную, тонкослойную) хроматографии.