平面色谱的检测完全与色谱操作相分离，可以认为是一个静态的过程。在色谱分离和流动相挥发后，有色的物质能够凭视觉定位，无色物质则需要其他方法。只要有必要，任何给定的色谱馏分都能被检测以获取最大量的信息。不受时间限制是平面色谱潜在的最重要的一个方面，这是因为它可利用多种技术增强检测的灵敏度和选择对每种待测组分有最大吸收的波长。另外，可获得用于组分鉴定的原位光谱图。

展开后的纸或薄层先要将展开剂挥去，如在平面色谱上有干扰定位的不易挥发的固定相如甲酰胺等也必须用加热的方法使之除尽，然后用下述方法对纸或薄层上的组分进行定位。

有些化合物在自然光下可观察到不同颜色的斑点：多数化合物在可见光下不能显色，但在紫外光灯(波长254nm或365nm)下可显示不同颜色的斑点；还有一些化合物吸收了较短波长的光，在瞬间发射出比照射光波长更长的光，而在纸或薄层上显出不同颜色的荧光斑点，产生的荧光斑点不仅灵敏度高，并有很高的专属性。在可见光、紫外光下不显色，也没有合适的显色方法的化合物可以用荧光猝灭技术进行检测，样品在荧光薄层板上分离后，在紫外灯下观察，被分离的化合物在发亮的背景上显示暗点。

光学检测法不仅使用方便，而且不破坏被分离的化合物，适用于双向展开、多次展开等展开方式时的定位，也适用于洗脱定量时的定位。此法对纸色谱及薄层色谱法均适用，所以是平面色谱法定位的首选方法。

用紫外光照射分离后的纸或薄层，使化合物产生光加成、光分解、光氧化还原及光异构化等光化学反应，导致物质结构发生某些变化，如形成荧光发射功能团，发生荧光增强或猝灭及荧光物质的激发和／或发射波长发生移动等现象，从而提高了分析的灵敏度和选择性。利用光化学反应，可避免加人化学试剂带来的其他干扰因素，操作简单、反应快速完全，此法与平面色谱联用后，有明显的优越性。

薄层分离后的非荧光或弱荧光待测成分，也可通过高温加热使分子结构改变，产生荧光或使荧光加强，这也与光反应一样，简便、快速，不导人干扰物质。但此法不适用于纸或纤维素薄层等非惰性固定相。