有机化合物薄层色谱最常用的可视化方法是紫外光。薄层色谱板的表面涂有一种化合物，该化合物在254 nm的UV-C光下发出荧光，使薄层色谱板呈现绿色。大多数带有官能团的有机化合物会熄灭这种荧光，并在薄层色谱板上显示为黑点。然而，这要求样品具有能够吸收紫外光的官能团。共轭体系和芳香族化合物通常会熄灭这种荧光——在紫外线下可见。

然而，某些化合物不会被可见光照射，例如简单的醇和醛，因此可能需要化学染色方法或浸渍法。这涉及到用反应性化合物暴露TLC板。化学染色剂将与平板上的化合物发生反应，但不会与产生显影效果的流动相发生反应。与紫外线不同，这种可视化方法具有破坏性，样品无法回收。常见的染色化合物包括碘、高锰酸盐和磷钼酸(PMA)。