二維液相色譜儀是將分離機理不同而又相互獨立的兩根色普柱串連起來構成的分離系統。樣品經過第一根色譜柱時，通過濃縮，搜集及后續的檢測器進行初步分離，然后切換到二根色譜柱中進行二步分離。二維分離采用兩種不同的分離機理分離樣品，即利用樣品的兩種不同特性把復雜混合物分離成單一組分，這些特性包括分子尺寸、等電性、親水性、疏水性、電荷、特殊分子內作用（親和）等，在一維系統中不能*分離的組分可能在二維系統中得到更好的分離。
大多使用兩支或多支色譜柱，并通過柱結合技術實現樣品的柱間切換。柱切換通常可分為部分和整體切換兩種模式。按切割組分是否直接進人二維中，二維分離又可分為離線和在線兩種方式。早期的中心切割技術，大都先在容器中收集一維洗脫產物，再進樣到二維中。隨著現代儀器的發展和適應自動化分離的需要，目前二維色譜大多采用在線方式，使一維洗脫產物(部分或全部)直接進入到第二維柱系統中進行分離分析。
部分模式即采用中心切割技術，只使一維分離的部分感興趣的組分進入二維中進一步分析。為了將樣品有效地轉移到下一維柱系統中，須先在一維分離模式中用標準物進行實驗，根據得到的分離信息設計切換程序。部分模式不能得到樣品所有組分的信息，此外，還有操作繁瑣、樣品易損失與污染及可能降低分辨率等缺點。
整體模式即全多維液相色譜模式。基于Giddings的理論，一般認為全多維分離應滿足3個條件：
(1)樣品的每一部分都受到不同模式的分離；
(2)所有樣品組分以相等的比例轉移到二維及檢測器中；
(3)在一維中已得到的分辨率基本上維持不變。“基本”指通過測量全二維中一維軸上的某個特殊峰所對應的第一維的分辯率與一維情況相比減少不超過10％。
