生物分离的基本原理是指根据生物体（包括原子、分子、分子复合物、分子聚合体和细胞等）中各种物质之间物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离介质和能够扩大这些差别的分离设备，实现各种物质的分离。
1、利用物质物理学性质的不同进行分离：
（1）力学性质：
利用物质的密度、大小和形状等力学性质的不同，可进行颗粒（如细胞）的重力沉降，分子或颗粒的离心分离和膜分离。
（2）热力学性质：
利用物质的溶解度、挥发度等性质的不同，可采用蒸馏、蒸发、萃取、结晶、沉淀、吸附和离子交换等方法进行分离。
（3）传质性质：
利用物质的粘度、扩散等传质性质不同传质速度不同的特点，可进行分离。
（4）电磁性质：
利用物质的荷电特性（如电荷分布、电离度和磁性等）的不同，可采用电泳、电渗析、离子交换、磁性分离等方法进行分离。
2、利用物质化学性质的不同进行分离：
利用物质的化学热力学性质（如化学平衡常数）、反应动力学（如反应速率）等性质的不同，可进行分离。
3、利用物质生物学性质的不同进行分离：
利用物质的生物分子识别（如生物亲和作用）、生物输送性质（如生物膜输送）、生物反应（如酶反应）和生物控制（如免疫系统）等生物学性质的不同，可进行分离。
