然而，SDS-PAGE僅根據蛋白質的分子量亞基來分離蛋白質。這項技術最早是夏皮羅在1967建立的。他們發現蛋白質亞基的電泳遷移率主要取決於亞基的分子量，在樣品介質和丙烯酰胺凝膠中加入離子去汙劑和強還原劑後，電荷因子可以忽略。
SDS是壹種陰離子洗滌劑。作為變性劑和增溶劑，可以斷裂分子內和分子間的氫鍵，使分子展開，破壞蛋白質分子的二級和三級結構。強還原劑，如巰基乙醇和二硫蘇糖醇，可以破壞受阻胱氨酸殘基之間的二硫鍵。在樣品和凝膠中加入還原劑和SDS後，分子解聚成多肽鏈，解聚的氨基酸側鏈和SDS結合成蛋白質-SDS膠束，帶很大的負電荷。
SDS-PAGE壹般采用非連續緩沖體系，比連續緩沖體系分辨率高。
濃縮凝膠具有聚集作用，凝膠濃度小，孔徑大。當稀釋的樣品加入到濃縮的凝膠中時，它通過大孔凝膠的遷移濃縮到壹個狹窄的區域。當樣品溶液和濃縮凝膠為TRIS/HCL緩沖液時，電級液體為TRIS/甘氨酸。電泳開始後，HCL解離成氯離子，甘氨酸解離出少量甘氨酸離子。蛋白質帶負電，所以壹起向正極移動。其中氯離子最快，甘氨酸離子最慢，蛋白質居中。電泳開始時，氯離子的遷移率最大，超過了蛋白質，於是在其後面形成壹個低電導區，電場強度與低電導區成反比，從而產生較高的電場強度，使蛋白質與甘氨酸離子快速移動，形成穩定的界面，使蛋白質在移動界面附近聚集，凝結成中間層。