應用于聚合物分子量及其分布、聚合物的支化度、共聚物及共混物的組成、聚合物分級及其結構分析、高聚物中微量添加劑的分析等。如果配以在線的絕對分子量檢測器（如：LALLS、Multi-Angle LS、Dual-Angle LS等），凝膠滲透色譜可以測定高聚物的絕對分子量。
操作簡便快捷、進樣量小、數據可靠且重現性好、自動化程度高等。
GPC色譜柱裝填的是多孔性凝膠（如最常用的高度交聯聚苯乙烯凝膠）或多孔微球（如多孔硅膠和多孔玻璃球），它們的孔徑大小有一定的分布，并與待分離的聚合物分子尺寸可相比擬。
按照樣品所溶解的溶劑來選擇柱子所屬系列THF、氯仿、DMF。必須選擇合適的溶劑來溶解聚合物，按照樣品分子量范圍來選擇柱子型號,樣品分子量應該處在排阻極限和滲透極限范圍內，并且最好是處在校正曲線線性范圍內。
當被分析的試樣隨著淋洗溶劑引入柱子后，溶質分子即向填料內部孔洞擴散。較小的分子除了能進入大的孔外，還能進入較小的孔；較大分子則只能進入較大的孔；而比最大的孔還要大的分子就只能留在填料顆粒之間的空隙中。因此，隨著溶劑的淋洗，大小不同的分子就得到分離，較大的分子先被淋洗出來，較小的分子較晚被淋洗出來。
用GPC方法不但可以得到分子量分布，還可以根據GPC譜圖求算平均分子量和多分散系數，特別是當今的GPC儀都配有數據處理系統，可與GPC譜圖同時給出各種平均分子量和多分散系數，無須人工處理。