基質固相分散萃取法（Matrix Solid-phase Dispersion，MSPD）主要用于固體和半固體樣品的處理，也有用于液體樣品處理的實例。這是一種在SPE基礎上改進所得的預處理方法，但操作更加簡化。和SPE方法的相同之處在于，它也利用固相萃取材料對樣品基質或基質中待測組分的選擇性進行分離凈化。不同之處在于，根據樣品基質、待測組分和所選用固相萃取材料的特點，有時無需裝柱洗脫，只要過濾濃縮即可實現目標組分和樣品基質的分離。操作簡便之余，對于某些種類的分析物同樣具有很好的提取效率。
應用于固體或半固體樣品時，通常會將樣品組織勻漿、萃取、凈化等過程整合在一步完成，在均質化的樣品基質中加入固相草取材料混合成為半濕狀態的混合物，這樣可以有效避免多步操作造成的樣品損失，也是MSPD方法的一大優點。提取步驟完成后，如果主要干擾物被固相萃取材料吸附而目標組分仍在液體基質之中，則無需裝柱，可以加入適當溶劑進一步提取目標組分，再經過濾去除固體材料完成樣品預處理。但多數時候，半濕的固體萃取材料吸附目標組分，得到的混合物裝柱后采用類似SPE的方法淋洗洗脫出待測組分，而后上樣分析。這種樣品預處理方法價格低廉，所需樣晶體積小，溶劑使用量少，成本低，對人員操作技術要求不高，更適合方法的應用推廣。
不難理解，影響提取效率的主要因素是固相萃取材料的選擇，目前C18填料最為常見，也可采用中性氧化鋁等材料。此外，和SPE方法一樣，洗脫液的種類和流速也是影響提取效率的重要因素，需在方法發展階段系統優化。