Η χρωματογραφία είναι μια αναλυτική τεχνική στην οποία το δείγμα τοποθετείται στην μία άκρη ενός υλικού προσρόφησης που ονομάζεται ακίνητη φάση. Στην συνέχεια αυτό εκλούεται από την κινητή φάση, που μπορεί να είναι ένας διαλύτης ή ένα αέριο, η οποία κινείται προς την άλλη άκρη της ακίνητης φάσης. Η κάθε ουσία η οποία εμπεριέχεται στο προς ανάλυση δείγμα έχει ένα μοναδικό τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρά με τις δύο αυτές φάσεις. Όσες ουσίες είναι πολύ διαλυτές στην κινητή φάση και προσροφώνται λίγο από την ακίνητη φάση "τρέχουν" πρώτες, ενώ όσες προσροφώνται ισχυρά κινούνται πιο αργά. Το αποτέλεσμα είναι ο διαχωρισμός τους.

Οι χρωματογραφικές τεχνικές είναι επεμβατικές και καταστρεπτικές, καθώς είναι αναγκαία η απόλυτη επεξεργασία του δείγματος προκειμένου να αντληθούν πληροφορίες. Με τις τεχνικές αυτές είναι εφικτός ο ακριβής ποιοτικός και ποσοτικός προσδιορισμός των οργανικών υλικών των έργων τέχνης όπως βερνίκια, κόλλες, έλαια, πρωτείνες, κλπ. 

Υπάρχουν αρκετές χρωματογραφικές τεχνικές, όπως η χρωματογραφία στήλης, χρωματογραφία χάρτου, χρωματογραφία λεπτής στοιβάδας. Οι πιο δημοφιλείς χρωματογραφικές τεχνικές είναι η υγρή χρωματογραφία λεπτής στοιβάδας (HPLC) και η αέρια χρωματογραφία (GC).