Kahemõõtmeline kromatograafia on analüüsitava proovi komponentide parema lahutamise eesmärgil kahes staadiumis eri tingimustel teostatav kromatograafiline protseduur.
Kahemõõtmeline (2D) lahutamine tähendab, et esimese lahutamise käigus saadud fraktsioonid suunatakse edasi teistsuguse mehhanismiga lahutamisele või lahutamisele teistsugustes tingimustes. Näiteid:
Võrdluseks: kahesuunaline geelelektroforees (2D-E või 2-DE) on enamasti proteiinide analüüsiks kasutatav tehnika, mis algab 1D-elektroforeesiga, mille järel molekulid lahutatakse mingi teise omaduse põhjal ristsuunas 90-kraadise nurga all. Nii saadakse kahemõõtmeline pilt.