העיקרון העובד של מקרר מבחן כרומטוגרפיה מבוסס על טכנולוגיית כרומטוגרפיה. התערובת להפרדה מובאת לטור הכרומטוגרפיה דרך שלב נייד ספציפי. התערובת מקיימת אינטראקציה עם השלב הנייח בעמודת הכרומטוגרפיה, ורכיבים שונים מופרדים בגלל מקדמי ההפצה השונים שלהם בין השלב הנייח לשלב הנייד. התהליך הספציפי הוא כדלקמן:
התערובת נכנסת לעמודת הכרומטוגרפיה: תמיסת הדגימה נשאבת לטור הכרומטוגרפיה, והרכיבים בתערובת נכנסים לעמודת הכרומטוגרפיה בפעולה של השלב הנייד.
תהליך ההפרדה: הרכיבים בתערובת מקיימים אינטראקציה עם השלב הנייח בעמודה הכרומטוגרפיה. השלב הנייח הוא בדרך כלל ליגנד כבול קוולנטית על מטריצה בלתי מסיסה, שיש לה יכולת קשירה ספציפית עם מולקולת היעד. מולקולת היעד תיקשר לליגנד ותישאר בשלב הנייח, בעוד שזיהומים אחרים אינם יכולים להיקשר לליגנד ולזרום החוצה עם השלב הנייד.
תהליך חיסול: ניתן לחיכות את מולקולת היעד מהליגנד על ידי אלואנט מתאים לקבלת מולקולת יעד מטוהרת.
