细胞电泳的研究可以追溯到20世纪初，1902年，F.R.利耶发现红细胞会在电场中移动。1911年，R.J.埃利斯发明了显微细胞电泳计，从而建立了显微细胞电泳法。1964年，K.汉尼希^[注]发明连续流电泳，并首次分离到高纯的红细胞。1970年以后，出现了激光多普勒细胞电泳系统，运用激光照射悬浮粒子，通过记录运动粒子散射光波长的位移来分析粒子的速度，能在一分钟内同时测定多种细胞。1980年以后，经典的细胞电泳计与微机、显微录像等现代技术相结合，发展出自动化装置。

在一定pH下细胞表面带有净的正或负电荷（通常是负电荷，主要来源于唾液酸），能在外加电场的作用下发生迁移，引起细胞电泳的电位值称为ξ电位（细胞表面具有一定的电荷，吸附着被极化的水分子层，它与介质间存在着电位差，此电位差称为ξ电位）。在恒定条件下（如温度、电压、电流、介质浓度、pH等），同种细胞的电泳速度相当稳定，因而可通过测定电泳速度来推算出细胞的ξ电位。不同种细胞或处于不同生理状态的同种细胞净荷电量有所不同，故在一定的电场中的迁移速度不同，因而可以用电泳原理分离和分析。

细胞电泳仪是根据细胞的电特性，通过显微镜观测细胞在一定静电场下一定时间内移动的距离，从而反映出细胞电特性，用多次采样求平均值的数据来判断细胞当前的特性。细胞电泳装置是在显微镜台上安装一个保温的观察室，其中包括细胞悬浮液灌充和排出系统及电极系统。细胞电泳基本结构包括电泳小室与电极系统，电子显微镜组成的光学探测系统，记录显示系统，细胞悬浮液灌注与排放系统，恒温系统和光源灯等部分组成。

传统的手控式显微细胞电泳系统主要包括光学显微镜，显微观察电泳槽（固定架，玻璃小室），台微尺，目微尺，细胞电泳架，电泳毛细管及电泳介质等，根据电泳平均速度，计算出ξ电位。随着科学技术的发展，可以通过电子显微镜取代光学显微镜，用自动控制模块对细胞电泳进行智能化控制，在电脑上对细胞电泳的图像进行实时的记录和保存，从而大大提高了实验的准确性和工作效率。

ξ电位常因细胞生理状态和病理状态而异，因此在诊断疾病上有一定价值。此外由于不同类型的细胞在电场中的迁移速度不同，细胞电泳还可用来分离不同种类的细胞，例如可把淋巴样细胞与造血细胞分开。细胞电泳在活细胞分离，研究生命结构的表面性质，鉴定细胞或单细胞有机体的功能和病理状态等方面具有很好的应用前景。

红细胞电泳测定是在电场作用下，观察红细胞迁移速度。由于红细胞带负电荷，故向正极移动，移动速度越快，说明红细胞表面负电荷密度越大，红细胞越不易聚集，反之表示红细胞聚集能力增加。临床上用该试验作为红细胞聚集能力的指标，同时观察低切黏度。红细胞聚集能力增加，低切黏度升高，但该试验敏感性较差，只能作为血液流变学检查中的一个辅助指标。