分离效率高 几十种甚至上百种性质类似的化合物可在同一根色谱柱上得到分离，能解决许多其他分析方法无能为力的复杂样品分析。
分析速度快 一般而言，色谱法可在几分钟至几十分钟的时间内完成一根复杂样品的分析。
检测器灵敏度高 随着信号处理和检测器制作技术的进步，不经过预浓缩可以直接检测10-9g级的微量物质。如果采用预浓缩技术，检测下限可达到10-12g数量级。
样品用量少 一次分析通常只需几纳升至数微升的溶液样品。
选择性好 通过选择合适的分离模式和检测方法，可以只分离或检测感兴趣的部分物质。
多组分同时分析 在很短的时间内（20min左右），可以实现几十种成分的的同时分离与定量。
全自动化 现在的色谱仪器已经可以实现从进样到数据处理的全自动化操作。
应用范围广 几乎可以用于有机（包括部分无机）物质的分离和测定，甚至有生物活性的生物大分子都可以进行分离。
定性分析功能差，分析方法的建立比较困难，分析条件的选择因素多，且相互关联制约。为克服这一缺点，已经发展起来色谱法与其他多种具有定性能力的分析技术的联用。