纤维素是构成大多数植物细胞壁的物质。纤维素分子中带有许多羟基，有很强的亲水性，能吸收22％左右的水分，其中6％的水分与纤维素结合成复合物，使扩散速度降低。其薄层色谱的分离机理与纸色谱类似，纤维素的水分形成了薄层的固定相，而流动相因毛细管的作用在薄层上移动，使各组分产生分配而达到分离。纤维素薄层色谱法具有斑点集中，分离效果好，灵敏高等特点。

薄层色谱法所用的纤维素有天然纤维素、微晶纤维素和离子交换纤维素等。

1．天然纤维素

用木材等经化学处理而制成纸浆，优质的纸浆就是天然纤维素和水的混合物，它含有少量有机和无机杂质，经干燥、粉碎制成粉末即可供薄层色谱使用。这种优质纤维素平均聚合度（DP)约400-500，纤维长度约2-20μm。

2.微晶纤维素

微晶纤维素是将高纯度纤维素用5％的盐酸加热水解，使纤维素分子排列杂乱的无定型区域大部分溶解而形成聚合度大大降低的微小结晶纤维素，即微晶纤维素。属分配层析，适用于亲水性极性物质的分离测定。采用微晶纤维素薄层板，以正丁醇-乙酸乙酯-吡啶-水（(6：1：5：4)为展开系统，可以成功实现了包括鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸和一个未知单糖组分的分离，方法简单易行。

3．离子交换纤维素

离子交换纤维素是纤维素经化学反应后，使其分子中一部分经基上的氢原子被阳离子或阴离子交换基取代而成，具有离子交换树脂的性能。离子交换纤维素常用于分离和纯化氨基酸类、肽类、酶、核酸、激素等物质。