毛细管电泳是一种使用非常狭窄的毛细管的技术，通常将内径为50 µm，外径为300 µm，以分离各种各样的大小分子。图1是CE系统的示意图。它包括电源，毛细管，缓冲液储存器和检测器。
图1：毛细管电泳（CE）系统的示意图
CE系统的心脏是发生分离的毛细管。毛细管大多是开放的管状，没有填充，因此具有出色的分离度和非常尖锐的峰。需要高电压才能使缓冲液和分析物分子通过毛细管移动。由于电泳迁移和电渗流，带电分子沿毛细管分离。电泳迁移导致带电分子向带相反电荷的电极移动，因此带正电和带负电的分子以不同的速率迁移。电渗流是由于在支撑介质的表面上存在带电基团，例如在CE中使用的玻璃壁表面上的硅烷醇基团。
在CE中，通过将毛细管末端浸入样品瓶中并施加压力，真空或电压来引入样品。可以使用标准CE仪器执行不同模式的毛细管电泳分离，具体取决于所用毛细管和电解质的类型。一些例子是：
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毛细管区带电泳（CZE），也称为自由溶液CE（FSCE），是最简单，使用最广泛的CE形式。分离机理是基于分析物的电荷质量比的差异。
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毛细管凝胶电泳（CGE）是在毛细管中进行的传统凝胶电泳。它在溶液中使用聚合物来创建分子筛，该分子筛可以使具有相似电荷质量比的分析物通过大小进行拆分。
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毛细管等电聚焦（CIEF）可以在阴极和阳极之间产生的pH梯度中分离两性分子。分析物分子迁移直至达到其等电点（pI）；然后迁移停止，样品集中在一个狭窄的区域。
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胶束电动毛细管色谱法（MECC或MEKC）是CE的一种形式，其中表面活性剂以形成胶束的浓度添加到缓冲液中。由于胶束和溶剂之间的差异分配而进行分离。
使用几种可能的检测方法之一检测分析物-UV-Vis，荧光，质谱和电化学检测。
