(1) 气相色谱 (GC)
石英毛细管的发展史与气相色谱密不可分。石英毛细管的特性推动了 GC 分析的持续改进，大多数新的方法都是基于新的固定相涂层开发。大量的 GC 柱制造商提供了在食品、药物、临床样品、石油以及各方面上的 GC 分析色谱柱。
通常使用的毛细管内直径范围在 50μm 到 750μm 之间，大多数气相色谱柱在 180μm 和 530μm 之间。大多数 GC 色谱柱制造商列出的直径是以毫米单位表示，他们通常用内壁涂布固定相来命名色谱柱。
(2) 毛细管电泳 (CE)
毛细管电泳(CE)是一种基于在毛细管轴向施加电场使毛细管内样品成分产生不同移动速率的分离方法，它是电泳分离机理和色谱理论的结合。样品成分的检测通常是在“柱中”通过毛细管的“窗口”采用紫外或荧光分析。CE 已经成为一种强有力的技术，有着广泛的应用领域，包括蛋白质、多肽、手性成分、药物、无机离子和 DNA 等。CE 在人类基因组计划的人类 DNA 测序中扮演关键角色。它是测序仪器和 DNA 识别的主要工具。CE 在分析实验室中有独特的作用，作为基本分离工具和已建立分析方法的补充。一般使用从 2μm 至 150μm.的毛细管。
(3) 毛细管液相色谱 (CapLC)
在液相色谱(LC)中，固定相要么是固体表面，要么是经过修饰或涂附的表面，以使分析物在薄的涂层中分离。像在 GC 中一样，分离的完成是因为分析物在流动相和固定相中分布的不同。在 LC 中，固定相一般是以多孔或无孔的颗粒形式填装在金属或玻璃管中，因此称为色谱柱。
石英毛细管在LC 中有两个基本角色，作为连接管路和色谱柱。首先，它经常用作色谱柱和系统其它部件(如：流通池、进样阀、检测器等)之间的流路连接。毛细管是耐用的，可以根据连接需要切割成精确的长度。ID 选择范围大，使色谱工作者选择管子时有较大的自由度，并得以优化相应的实验和仪器设计。其次，系统小型化的趋势加速了毛细管柱的应用，并因此出现了毛细管液相色谱(CapLC)。在这种技术中，石英毛细管或被填入固定相颗粒或用作集成块的基体，毛细管因此成为色谱柱。毛细管最常用的ID 范围是 50μm 至 500μm，用于各种不同的设计。
(4) 质流控制 (MFC)
由于石英毛细管具备的优点，使其被广泛用于高精度控制液体和气体流速。最常见的应用领域是质流控制(Mass Flow Control, MFC).
- 石英毛细管光滑内表面能导致稳定的层流状态和很好的遵守泊肃叶(Poiseuille)定律，因此可以准确预测流速。
- 石英毛细管的流速可以通过改变毛细管内径或全长来调节。
- 毛细管很易于切割，可供用户自由地通过长度的调整来控制流速。
- 适当处理的石英毛细管有优良的强度和耐久性。加上耐高温性和化学稳定性，石英毛细管可以在苛刻和严格的环境下使用。
- 石英毛细管经常被用在分流装置中。LC/MS 接口就是典型例子。
石英毛细管能可靠用于任何需要稳定、重现的流体或气体流速的控制领域。使用适当长度和内径的毛细管，加上其它参数(粘度和压力)控制, 就能产生固定的流速。
(5) 微机电系统/纳机电系统 (MENS/NEMS)
微机电系统/纳机电系统(Micro- and Nano- Electro Mechanical Systems，MENS/NEMS) 是融合多种微细加工技术，并在应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。采用 MEMS 技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。NEMS是特征尺寸在 1~100nm、以机电结合为主要特征，基于纳米级结构新效应的器件和系统。从机电这一特征来讲，可以把 NEMS 技术看成是 MEMS 技术的发展。MEMS 的特征尺寸一般在微米量级，而NEMS 的特征尺寸达到了纳米量级。
石英毛细管可用于 MEMS/NEMS 装置和宏观世界之间的流路接口。一些研究人员直接将毛细管组合在微型装置中。
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