แผ่นซิลิกาเจลใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการโครมาโตกราฟีแบบแผ่นบาง (Thin Layer Chromatography หรือ TLC) เพื่อแยกและวิเคราะห์สารประกอบต่างๆ ในตัวอย่างทางเคมี แผ่นซิลิกาเจลทำหน้าที่เป็นเฟสคงที่ที่ช่วยในการแยกสารตามความแตกต่างในความสามารถในการดูดซับและการละลายของสารแต่ละชนิด นอกจากนี้ยังใช้ในงานวิจัยทางเคมี ชีวเคมี และเภสัชวิทยา เพื่อตรวจสอบความบริสุทธิ์ของสาร ระบุองค์ประกอบของสารผสม และติดตามปฏิกิริยาเคมี แผ่นซิลิกาเจลยังถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มเพื่อตรวจสอบสารปนเปื้อนหรือสารเติมแต่ง ในทางปฏิบัติ แผ่นซิลิกาเจลยังสามารถใช้ในการวิเคราะห์สารธรรมชาติ เช่น สารสกัดจากพืช หรือสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ทำให้เป็นเครื่องมือสำคัญในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์