各種薄層層析的原理與其對應的柱層析原理相同，但比其相應的柱層析具有更多的優越性。它同柱層析一樣，可選擇不同的支持劑和不同的處理方法進行薄層層析，它保持了操作方便、設備簡單、顯色容易等特點。同時，層析速度快，一般僅需15～20分鐘，混合物易分離，分辨力一般比紙上層析高10倍，甚至100倍，它既適用于只有0.01微克(一般用幾十微克)的樣品分離，又能分離大于500毫克的樣品作制備用，而且可以使用如濃硫酸、濃鹽酸之類的腐蝕性顯色劑。由于薄層制備利于規格化，重現性也較好，滴加樣品后可立即展層，不受溫度等影響，因此發展較快，應用較廣。缺點是對生物高分子物質的分離效果仍然不佳。