Тънкослойна хроматография, в аналитичната химия, техника за разделяне на разтворени химически вещества, благодарение на диференциалната им миграция върху стъклени плочи или пластмасови листове, покрити с тънък слой от фино смлян адсорбент, като силикагел или алуминиев оксид, който се смесва с свързващо вещество като нишесте или мазилка от парис. Техниката, която се е превърнала в стандартен аналитичен инструмент в хранителни и фармацевтични лаборатории, е особено полезна за разделяне на компонентите на естествено срещащи се вещества, по-специално на тези, които се намират в животински и растителни тъкани, наречени липиди, и летливите и ароматни компоненти на растенията и цветята, известни като терпени.
За тънкослойна хроматография проба от сместа, която трябва да се отдели, се отлага на място в близост до единия край на плаката и се оставя подходящ разтворител да се издигне нагоре върху плаката чрез капилярно действие. Компонентите на пробата се отделят един от друг поради различната им степен на закрепване към покривния материал върху плочата или листа. След това разтворителят се оставя да се изпари и местоположението на отделените компоненти се идентифицира, обикновено чрез прилагане на реагенти, които образуват цветни съединения с веществата. Тънкослойната хроматография има ясно предимство пред хартиената хроматография, тъй като тънкослойната хроматографска плоча или лист е в състояние да издържа на силни разтворители и оцветяващи агенти.
