1、化學和化工
化工和化學方面的有機原料和產品都可用薄層色譜法分析。例如含各種功能基的有機物，石油產品，塑料單體，橡膠裂解產物，油漆原料，合成洗滌劑等，內容非常廣泛。
2、醫學和臨床
薄層色譜法的應用還滲透到醫學和臨床中去，例如它是一種快速的診斷方法可用于妊娠的早期診斷。方法是基于在孕婦的尿中能檢出比未媳婦婦女的尿中含更多的孕二醇，把兩者的尿提取后點在薄層上比較，即可作出判斷。這一方法可不用動物而在2~3小時內化驗出結果。
3、毒物分析和法醫化學
如前所述，經典的毒物分析有許多缺點，毒物分析和法醫化學采用薄層色譜法等新的手段，對麻醉藥、巴比妥、印度大麻、鴉片生物堿等均可分析。
4、農藥
十多種有機磷農藥和六種有機氯農藥都可在硅膠G薄層上分開并測定含量，可用于農藥分析及其殘留量分析。