生物樣品基質復雜，且待測目標物多為內源性的化合物，如血清樣本含有蛋白質、多肽、氨基酸、脂類、糖類、無機鹽、維生素、有機酸、激素等。因此為了降低基質干擾、延長色譜柱使用壽命、防止系統堵塞損壞、提高檢測靈敏度和特異性，往往需要對樣品進行沉淀、萃取、凈化、富集等前處理。
目前常用的樣本前處理方法有：蛋白沉淀法PPT，液液萃取法LLE，固相萃取法SPE等。可根據目標物的特性和樣品的類型來選擇合適的前處理方法。
（1）樣品的沉淀（蛋白沉淀，選擇合適的蛋白沉淀劑如乙腈、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、酸等。） （2）萃取、凈化和富集（液液萃取、液固萃取、固相萃取、超濾等；旋轉蒸發、氮氣吹掃等。）極性較小的化合物可采用液液萃取的方法進行萃取，酸性、堿性以及其它極性較強的化合物大多需要經過固相萃取進行凈化和富集。 （3）樣品的衍生化（目標物響應信號差或極性太強等可采用衍生化法。） 樣本量大，資金允許的實驗室可考慮引進自動化前處理系統，如在線固相萃取系統Online SPE，但仍需考慮系統配備后的方法開發難度、設備維護、操作人員培訓等諸多因素。