物质的分离方法大多数都是在萃取、膜分离、过滤、层析、盐析等分离方法的分支。
1、萃取
萃取，又称溶剂萃取或液液萃取，亦称抽提，是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。即，是利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。
萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。通过萃取，能从固体或液体混合物中提取出所需要的物质。
2、膜分离方法
一种利用薄膜的半渗透性而分离溶液混合物的化学分离方法，能从气态或液态混合物中分离出某些组分。
所用的膜既可以是具有一定规格的微孔，有如分子筛，让小分子通过微孔，而大分子则截流，从而使混合物得以分离；也可以是无微孔的高分子膜，混合物中的一些组分首先溶解在膜表面，然后扩散通过膜层，最后在另一侧蒸发，从而达到分离的目的。
3、过滤
在推动力或者其他外力作用下悬浮液（或含固体颗粒发热气体）中的液体（或气体）透过介质，固体颗粒及其他物质被过滤介质截留，从而使固体及其他物质与液体（或气体）分离的操作。
4、层析
利用各组分物理性质的不同，将多组分混合物进行分离及测定的方法。有吸附层析、分配层析两种。一般用于有机化合物、金属离子、氨基酸等的分析。层析利用物质在固定相与流动相之间不同的分配比例，达到分离目的的技术。
层析对生物大分子如蛋白质和核酸等复杂的有机物的混合物的分离分析有极高的分辨力。
5、盐析
向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析，是物理变化，可复原。
向某些蛋白质溶液中加入某些重金属盐，可以使蛋白质性质发生改变而凝聚，进而从溶液中析出，这种作用叫作变性，性质改变，是化学反应，无法复原。
