În cromatografia pe hârtie, o probă de testare este punctată pe o bucată de hârtie, plasată într-un lichid care mobilizează componentele sale separat și inspectat pentru a determina pozițiile finale ale componentei. În funcție de tipul de lichid utilizat , mecanismul de bază pentru cromatografia pe hârtie poate implica preferința probei de testare pentru dizolvarea în solvent sau stratul subțire de apă legat la fibrele celulozice din hârtie.
Deși elementele de bază ale cromatografiei pe hârtie sunt simple și pot fi folosite de elevi de școală primară în clasa științifică, tehnica este suficient de robustă pentru a fi utilizată în investigațiile penale. Datorită capacității sale de separare a cantităților de substanțe din amestecuri, cromatografia pe hârtie este folosită de unii investigatori legiști pentru a detecta niveluri minime de narcotice, medicamente eliberate pe bază de prescripție medicală sau medicamente fără prescripție medicală în probele de sânge și urină. Alții o utilizează pentru a identifica cernelurile folosite în notele de răscumpărare, falsurile și chiar moneda contrafăcută.
Deși versatil, această tehnică nu este fără dificultăți. De exemplu, pentru analiza rezultatelor cromatografiei pe hârtie, hârtia trebuie inspectată vizual. Acest lucru este imposibil atunci când se testează probe incolore, cu excepția cazului în care eșantionul este cunoscut că conține o substanță care poate suferi o reacție de schimbare a culorii. În acest caz, poate fi utilizată încă cromatografia pe hârtie, iar după terminarea testului, hârtia poate fi pulverizată cu reactivul care provoacă schimbarea culorii și apoi inspectat ulterior.