凝膠層析，也稱為凝膠過濾、分子篩層析或排阻層析，是一種利用具有多孔網狀結構的顆粒（如交聯的聚糖如葡聚糖或瓊脂糖）進行分子分離的層析技術。
在凝膠層析中，樣品通過充滿凝膠顆粒的層析柱，由於不同大小的分子無法進入凝膠顆粒的內部，它們在凝膠顆粒之間的流動相中移動的速度不同，從而實現分離。大分子物質不能進入凝膠顆粒內部，因此在流動相中移動較快，首先流出層析柱；而小分子物質則能自由進入凝膠顆粒，形成動態平衡，因此流出層析柱的時間較長。這種方法適用於分離和提純蛋白質、酶、多肽、激素、多糖、核酸等生物大分子物質，也常用於脫鹽、濃縮、去熱源和脫色等。