1. 醫學及臨床檢驗
毛細管電泳在醫學及臨床檢驗中的應用包括患者的病理檢測、疾病診斷、疾病機理分析及體內代謝物分析等。分析對象是體液或組織中的藥物、疾病相關標志物和離子等。
2.藥物及天然產物
CE分析檢測藥物或天然產物主要包括合成藥物、蛋白藥物及植物有效成分。
3.食品及農產品
由于食品安全問題越來越受到重視，CE用于食品安全和農產品檢測的方法逐年增多。食品安全檢測中主要包括食品添加劑、食品中某些組分或有害成分的檢測。農產品檢測包括農藥殘留物和農產品有效成分檢測。
4.生物分子
CE檢測生物大分子如蛋白質、核酸、糖類等具有優勢，同時也廣泛用于生物小分子或代謝中間產物的檢測。
5.手性分析
CE可用于手性拆分，如氨基酸或小分子、藥物分子的對映體分離以及手性拆分劑的比較和評價。
6.環境監測
毛細管電泳法可以對未經前處理的污染水體直接進樣，從而快速檢測水體中的抗生素、激素或藥物以及重金屬離子。