U biokemiji, kapilarna elektroforeza je tehnika koja se koristi za odvajanje molekula prema njihovoj veličini i električnom naboju. Također se često naziva kapilarna zonska elektroforeza ili kapilarna gel elektroforeza. Analiza kapilarne elektroforeze temelji se na principu da molekule posjeduju različite električne naboje i različite težine. Dakle, kada su molekule u supstratu izložene električnom polju, različite molekule će se kretati u različitim smjerovima i različitim brzinama unutar supstrata.
Kada se na supstrat primjenjuje električno polje pomoću jedne elektrode na oba kraja polja, pozitivno nabijene molekule će se kretati prema negativnoj elektrodi, a negativno nabijene molekule će se kretati prema pozitivnoj elektrodi. Relativna brzina kojom će se molekula kretati kroz supstrat određena je karakteristika poznatom kao hidrodinamička veličina molekule. Hidrodinamička veličina molekule ovisi o dva čimbenika, njezinoj masi i snazi njenog pozitivnog ili negativnog naboja. Velika molekula s jakim pozitivnim nabojem će se relativno brzo kretati prema negativnoj elektrodi u električnom polju. Mala molekula sa slabim negativnim nabojem težit će se kretati mnogo sporije prema pozitivnoj elektrodi u električnom polju.
Nakon što se na uzorak primijeni naboj tijekom određenog vremena i molekule koje se analiziraju razdvoje, potrebno je pokazati znanstveniku gdje se različite molekule nalaze u supstratu. U mnogim modernim sustavima kapilarne elektroforeze to se postiže ultraljubičastim (UV) svjetlom. UV osvjetljenje može pokazati korisniku fizički put koji je prošla molekula ili skup molekula kroz supstrat. U drugim sustavima, molekule koje se analiziraju prvo se tretiraju kemikalijama kako bi im se dalo fluorescentno svojstvo. Fluorescentne metode detekcije mogu biti vrlo osjetljive, ali nisu prikladne za svaku vrstu molekule.
Primjene kapilarne elektroforeze u znanosti su brojne i raznolike. Sekvenciranje kapilarne elektroforeze je proces, koji se posebno koristi od strane genetičara, u kojem se kapilarna elektroforeza koristi za analizu molekula genetskog materijala dezoksiribo nukleinske kiseline (DNK). Znanstvenici za hranu mogu koristiti analizu proteina kapilarne elektroforeze kako bi odredili različite karakteristike sadržaja proteina u hrani. U medicinskim istraživanjima ovaj proces ima mnogo primjena, kao što je analiza antitijela i proučavanje kako se ona vežu na druge molekule.