超高效液相色譜法的原理與高效液相色譜法基本相同，所改變的地方有以下幾點：
（1）小顆粒、高性能微粒固定相的出現。 高效液相色譜的色譜柱，例如常見的十八烷基硅膠鍵合柱，它的粒徑是5um，而超高效液相色譜的色譜柱，會達到3.5um，甚至1.7um。這樣的孔徑更加利于物質分離。
（2）超高壓輸液泵的使用。
由于使用的色譜柱粒徑減小，使用時所產生的壓力也自然成倍增大。故液相色譜的輸液泵也相應改變成超高壓的輸液泵。
（3）高速采樣速度的靈敏檢測器。
（4）使用低擴散、低交叉污染自動進樣器。配備了針內進樣探頭和壓力輔助進樣技術；
（5）儀器整體系統優化設計。色譜工作站配備了多種軟件平臺，實現超高效液相分析方法與高效液相分析方法的自動轉換。
與傳統的HPLC相比，UPLC的速度、靈敏度及分離度分別是HPLC的9倍、3倍及1.7倍，它縮短了分析時間，同時減少了溶劑用量降低了分析成本。
不過由于實驗過程中儀器內部壓力過大，也會產生相對應的問題。例如泵的使用壽命會相對降低，儀器的連接部位老化速度加快，包括單向閥等部位零件容易出現問題等。