样本的物理化学特性、固定相化学组成、流动相组成、流速和色谱柱温度决定了组分通过色谱柱的速率，因此由于分析不同流动相的需求，各种固定相化学组成和色谱柱尺寸（如长度、内径和支持粒径）也随之不断发展。
色谱柱包含与支持材料键合的固定相（通常为多孔硅胶颗粒，作为色谱柱的填料），以提供较大的表面积。使用小粒径填料可以获得较小的理论塔板高度，从而实现更高的分离效率，且流速提高时分离效率的损失更少。优质的色谱填料涉及微球精准制备技术，以实现不同基质微球材料制备中粒径大小及粒径分布的精确控制，孔径大小、孔径分布和比表面积的精准调控，表面性能和功能化的调控等。
色谱填料的粒径大小及分布是决定色谱性能的最关键参数之一，粒径精确可控且具备高度均一性的单分散色谱填料因而具有柱效高、柱床稳定、压力低、批次间重复性好、分离度好等优势。如纳微科技微球的粒径分布变异系数（用于比较数据离散程度，变异系数越大，离散程度越大）可做到 3%以下，较目前业内进口色谱填料微球的粒径分布（变异系数一般超过 10%）一致性更好。
与老式的 “球状”颗粒柱相比，近来在更小颗粒尺寸的表面多孔颗粒柱（SPP）上又有了新的发展。如安捷伦 Poroshell 120 2.7 µm 颗粒有一个固体内核（直径 1.7µm），周围有一个多孔硅胶层（厚度 0.5 µm）。与相同尺寸的全多孔颗粒相比，效率更高，2.7 微米 SPP 的效率与 1.8 微米全多孔颗粒相当，而 4 微米 SPP 的效率大约是全多孔 5 微米颗粒的两倍。由于压力与颗粒大小间接成正比，较大的 2.7 微米SPP 色谱柱产生的压力比 2 微米以下色谱柱低得多，因此可以提高流速，加快分析速度，同时获得优异的分辨率。此外，Poroshell 120 色谱柱采用标准的 2 µm 色谱填料，因此对脏样品的容忍度更高，不会像其他较小粒径填料色谱柱那样容易堵塞。
柱温箱是加热的“肌肉”，通常是一个简单的柱烤箱或加热器，将色谱柱周围加热到预设温度（通常高达 80 度，而 UHPLC 系统中则可达 100 度以上）。该模块对于保证分离柱的稳定环境和实现可重复的结果至关重要。以安捷伦 1260/1290 系列为例，其将两个或三个柱温箱集成为一组，其中第一个带阀的柱温箱用来连接泵，从而将流动相送入不同的色谱柱，第二个带阀的柱温箱连接检测器，将来自分离柱的流动相送入检测器，且在两个装有低扩散热交换器的柱温箱中，最多能够安装八根长度在 100mm 以内的色谱柱。
