Prędkość ruchu poszczególnych składników rozdzielanej mieszaniny jest uzależniona od oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami chemicznymi tworzącymi analizowaną próbkę a fazą rozdzielczą i rozpuszczalnikiem zwanym w tym przypadku eluentem.
Substancje rozdzielane nakrapia się punktowo przy dolnej krawędzi bibuły, po czym umieszcza się ją w komorze chromatograficznej zanurzoną na kilka milimetrów w eluencie, tak by nakropione substancje nie zostały zanurzone. Dzięki zjawisku występowania sił kapilarnych eluent stopniowo wznosi się po bibule ciągnąc za sobą z różną prędkością związki chemiczne tworzące analizowaną mieszaninę. Gdy czoło eluentu dotrze do górnej krawędzi bibuły rozdział jest zakończony.
Ten etap analizy nazywany jest rozwijaniem chromatogramu. Dzięki różnicy prędkości wędrówki rozdzielanych związków chemicznych w momencie zakończenia analizy znajdują się one na bibule na różnych wysokościach względem czoła eluentu.
Ze względu na kierunek przepływu eluentu przez bibułę chromatografię bibułową dzieli się na:
- wstępującą – prowadzoną w sposób opisany powyżej, tzn. z eluentem wędrującym po bibule z dołu do góry;
- spływową – w której bibuła jest nasączana od góry a eluent wędruje z góry do dołu; tego rodzaju chromatografia wymaga specjalnej konstrukcji komory chromatograficznej;
- krążkową – faza ruchoma nanoszona jest w sposób ciągły na środek krążka bibuły (ocena jakościowa).