Kľúčovým rozdielom medzi 1D a 2D gélovou elektroforézou sú vlastnosti používané na separáciu proteínov na gélovej elektroforéze. 1D gélová elektroforéza oddeľuje proteíny iba na základe molekulovej hmotnosti, zatiaľ čo 2D gélová elektroforéza oddeľuje proteíny na základe svojho izoelektrického bodu a molekulovej hmotnosti.
Separácia proteínov gélovou elektroforézou je dôležitou technikou na charakterizáciu proteínov. Bielkoviny majú rôzne vlastnosti; preto je separácia v porovnaní so separáciou DNA elektroforézou na agarózovom géli zložitejšia.