聚丙烯酰胺是一种阴离子去污剂,作为变性剂和助溶性试剂,它能断裂分子内和分子间的氢键,使分子去折叠,破坏蛋白质分子的二级和三级结构。强还原剂,如β-巯基乙醇和二硫苏糖醇则能使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂。在样品和凝胶中加入聚丙烯酰胺和还原剂后,分子被解聚为组成它们的多肽链。解聚后的氨基酸侧链与聚丙烯酰胺充分结合形成带负电荷的蛋白质-聚丙烯酰胺胶束,所带的负电荷大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,这就消除了不同分子之间原有的电荷差异。蛋白质-聚丙烯酰胺胶束在水溶液中的形状像一个长椭圆棒,椭圆棒的短轴对不同的蛋白质-聚丙烯酰胺胶束基本上是相同的。但长轴的长度与亚基分子质量的大小成正比。因此这种胶束在聚丙烯酰胺-PAGE系统中的电泳迁移率不再受蛋白质原有电荷的影响,而主要取决于椭圆棒的长轴的长度,即蛋白质或亚基分子质量的大小。