Kromatografija hidrofobnih interakcija (HIC) razdvaja i pročišćava biomolekule na temelju razlika u njihovoj hidrofobnosti. Upijajuća fenilna membrana slijedi ista pravila koja su poznata iz uobičajene kromatografije hidrofobne interakcije. Zbog velike veličine pora, upijajuća membrana pokazuje izvrsna svojstva protoka. Gotovo da nema difuzijskog ograničenja transporta mase u usporedbi s uobičajenom kromatografijom zrnca. Puferi s visokom koncentracijom soli potiču adsorpciju proteina na matriksu hidrofobne membrane. Proteini se eluiraju smanjenjem koncentracije soli u puferu za ispiranje.
HIC je odlična metoda za razlikovanje ciljanih proteina i hidrofobnih kontaminanata. Veliki proteini vežu se jače nego mali, a agregati čak znatno bolje od monomera zbog vezanosti na više točaka. U proteinsku otopinu u početku dodaje se pufer visoke ionske čvrstoće, obično amonijev sulfat. Ioni soli u ovoj otopini smanjuju otapanje otopljenih tvari u uzorku. Kako se otapanje smanjuje, hidrofobna područja koja postaju izložena, adsorbiraju se matricom hidrofobne membrane. U HIC membrani, fleksibilna celuloza koristi se kao podloga za fenil ligand. Membrana se može regenerirati upotrebom vode ili alkohola.