แผ่นซิลิกาเจลใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการโครมาโตกราฟีแบบแผ่นบาง (Thin Layer Chromatography หรือ TLC) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการแยกและวิเคราะห์สารประกอบทางเคมี โดยแผ่นซิลิกาเจลทำหน้าที่เป็นเฟสคงที่ (stationary phase) ที่ช่วยในการแยกสารต่างๆ ตามความแตกต่างในความสามารถในการดูดซับและการละลาย นอกจากนี้ แผ่นซิลิกาเจลยังถูกนำมาใช้ในงานวิจัยทางเคมี ชีวเคมี และเภสัชวิทยา เพื่อตรวจสอบความบริสุทธิ์ของสาร ระบุสารประกอบ และติดตามปฏิกิริยาทางเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนการพัฒนายาและการวิเคราะห์สารธรรมชาติ อีกทั้งยังมีการใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม เพื่อตรวจสอบการปนเปื้อนหรือการมีอยู่ของสารบางชนิด เช่น สารกันบูด สีผสมอาหาร หรือสารพิษ แผ่นซิลิกาเจลยังเป็นเครื่องมือสำคัญในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สำหรับการทดสอบคุณภาพและการควบคุมกระบวนการผลิตในหลายอุตสาหกรรม