Biochemijoje kapiliarinė elektroforezė yra metodas, naudojamas atskirti molekules pagal jų dydį ir elektros krūvį. Ji taip pat dažnai vadinama kapiliarinės zonos elektroforeze arba kapiliarine gelio elektroforeze. Kapiliarinė elektroforezės analizė remiasi principu, kad molekulės turi skirtingą elektros krūvį ir skirtingą svorį. Taigi, kai substrato molekules veikia elektrinis laukas, skirtingos molekulės substrate judės skirtingomis kryptimis ir skirtingu greičiu.
Kai substratas turi elektrinį lauką vienu elektrodu abiejuose lauko galuose, teigiamai įkrautos molekulės judės link neigiamo elektrodo, o neigiamo krūvio molekulės judės link teigiamo elektrodo. Santykinį greitį, kuriuo molekulė judės per substratą, lemia charakteristika, žinoma kaip hidrodinaminis molekulės dydis. Molekulės hidrodinaminis dydis priklauso nuo dviejų veiksnių – jos masės ir teigiamo arba neigiamo krūvio stiprumo. Didelė molekulė, turinti stiprų teigiamą krūvį, gana greitai judės link neigiamo elektrodo elektriniame lauke. Maža molekulė su silpnu neigiamu krūviu linkusi daug lėčiau judėti link teigiamo elektrodo elektriniame lauke.
Kai mėginys tam tikrą laiką buvo įkraunamas ir analizuojamos molekulės yra atskirtos, reikia mokslininkui parodyti, kur substrate yra skirtingos molekulės. Daugelyje šiuolaikinių kapiliarinės elektroforezės sistemų tai pasiekiama naudojant ultravioletinę (UV) šviesą. UV apšvietimas gali parodyti vartotojui fizinį kelią, kurį molekulė arba molekulių rinkinys nusekdavo per substratą. Kitose sistemose analizuojamos molekulės pirmiausia apdorojamos cheminėmis medžiagomis, kad jos būtų fluorescencinės. Fluorescenciniai aptikimo metodai gali būti labai jautrūs, tačiau netinka visų tipų molekulėms.
Kapiliarinės elektroforezės pritaikymo moksle yra daug ir įvairių. Kapiliarinės elektroforezės sekos nustatymas yra procesas, ypač naudojamas genetikų, kurio metu kapiliarinė elektroforezė naudojama genetinės medžiagos dezoksiribo nukleino rūgšties (DNR) molekulėms analizuoti. Maisto mokslininkai gali naudoti kapiliarinę elektroforezės baltymų analizę, kad nustatytų skirtingas maisto baltymų kiekio savybes. Medicininiuose tyrimuose šis procesas turi daug pritaikymų, pavyzdžiui, antikūnų analizė ir jų prisijungimo prie kitų molekulių tyrimas.