Depois que a amostra é aplicada sobre a placa, um solvente ou mistura de solventes (chamada de fase móvel) é permeado pela placa através de ação capilar. Os diferentes componentes da mistura percorrem a placa de CCD de maneira diferentes, sendo possível a separação. A CCD pode ser usada para monitorar o progresso de uma reação química, identificar os compostos presentes numa mistura e determinar a pureza de uma substância. Como exemplos específicos podem ser citados: análise de ceramidas e ácidos graxos, a detecção de pesticidas ou inseticidas em alimentos e água ou identificação de princípios ativos em plantas medicinais ou medicamentos.