V biokemiji je kapilarna elektroforeza tehnika, ki se uporablja za ločevanje molekul glede na njihovo velikost in električni naboj. Pogosto se imenuje tudi kapilarna conska elektroforeza ali kapilarna gel elektroforeza. Analiza kapilarne elektroforeze temelji na načelu, da imajo molekule različne električne naboje in različne teže. Torej, ko so molekule v substratu izpostavljene električnemu polju, se bodo različne molekule premikale v različnih smereh in z različnimi hitrostmi znotraj substrata.
Ko ima substrat električno polje s pomočjo ene elektrode na obeh koncih polja, se bodo pozitivno nabite molekule premaknile proti negativni elektrodi, negativno nabite molekule pa proti pozitivni elektrodi. Relativno hitrost, s katero se bo molekula premikala skozi substrat, določa značilnost, znana kot hidrodinamična velikost molekule. Hidrodinamična velikost molekule je odvisna od dveh dejavnikov, njene mase in moči njenega pozitivnega ali negativnega naboja. Velika molekula z močnim pozitivnim nabojem se bo v električnem polju razmeroma hitro premikala proti negativni elektrodi. Majhna molekula s šibkim negativnim nabojem se bo v električnem polju nagibala veliko počasneje proti pozitivni elektrodi.
Ko je bil vzorec napolnjen za določen čas in so bile analizirane molekule ločene, je treba znanstveniku pokazati, kje se v substratu nahajajo različne molekule. V mnogih sodobnih sistemih kapilarne elektroforeze se to doseže z ultravijolično (UV) svetlobo. UV osvetlitev lahko uporabniku pokaže fizično pot, ki jo je zasledila molekula ali niz molekul skozi substrat. V drugih sistemih se molekule, ki jih je treba analizirati, najprej obdelajo s kemikalijami, da jim dajo fluorescentno lastnost. Metode fluorescenčne detekcije so lahko zelo občutljive, vendar niso primerne za vse vrste molekul.
Uporaba kapilarne elektroforeze v znanosti je veliko in raznolika. Zaporedje kapilarne elektroforeze je postopek, ki ga uporabljajo predvsem genetiki, pri katerem se kapilarna elektroforeza uporablja za analizo molekul genskega materiala deoksiribo nukleinske kisline (DNK). Znanstveniki za hrano lahko uporabijo analizo beljakovin s kapilarno elektroforezo, da določijo različne značilnosti vsebnosti beljakovin v hrani. V medicinskih raziskavah ima ta proces veliko aplikacij, kot je analiza protiteles in študija, kako se vežejo na druge molekule.