高效毛細管電泳儀的分離過程是在緩沖液中進行，緩沖液的選擇直接影響顆粒的遷移和分離。緩沖液的選擇要求是在所選的pH范圍內有較強緩沖能力，在檢測波長處紫外吸收低，電泳淌度小。

可先用磷酸鹽緩沖體系為選擇基礎，初步確定pH范圍后，再進一步選出更好的pH和緩沖試劑。磷酸鹽是毛細管電泳中常用的緩沖液體系之一，它的紫外吸收低，pH緩沖范圍較寬（pH = 1.5～13），但電導率較大。

實驗表明，對于蛋白質、肽和氨基酸等兩性樣品，采用酸性（pH = 2）或堿性（pH＞9）分離條件，比較容易得到好的分離結果。糖類樣品通常在pH = 9～11能獲得分離。羧酸或其它樣品多在p H= 5～9選擇分離條件。

pH的選擇也和所用的毛細管種類有關。許多涂層毛細管只能在一定的pH范圍內工作，如聚丙烯酰胺涂層毛細管在3＜pH＜8范圍外工作，其涂層容易水解失效。

在相同的pH下，不同緩沖液體系的分離效果不盡相同，有的可能相差甚遠。一般經驗是能與樣品發生相互作用的試劑可能是常用的試劑。如在分離糖類和DNA等分子時，優先使用硼酸鹽緩沖液體系。因為硼酸根能與糖羥基形成配位鍵，增加糖的負電荷和分離度。硼酸鹽緩沖液體系也適用于其它含鄰位羥基或多羥基化合物的分離。

緩沖試劑和pH調節劑的濃度也需要優化。緩沖試劑的濃度一般控制在10～200mmol/L。電導率高的緩沖試劑如磷酸鹽等的濃度多控制在20mmol/L左右，電導率低的試劑如硼酸鹽和HEPES等的濃度可控制在100mmol/L以上。有時為了抑制蛋白質吸附等，可采用很高（＞0.5mol/L）的試劑濃度，此時要注意降低分離電壓。