超臨界二氧化碳萃取分離過程的原理是利用超臨界二氧化碳對某些特殊天然產物具有特殊溶解作用，利用超臨界二氧化碳的溶解能力與其密度的關系，即利用壓力和溫度對超臨界二氧化碳溶解能力的影響而進行的。
超臨界二氧化碳萃取分離過程的原理是利用超臨界二氧化碳對某些特殊天然產物具有特殊溶解作用，利用超臨界二氧化碳的溶解能力與其密度的關系，即利用壓力和溫度對超臨界二氧化碳溶解能力的影響而進行的。在超臨界狀態下，將超臨界二氧化碳與待分離的物質接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小不同的成分依次萃取出來。當然，對應各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以控制條件得到最佳比例的混合成分，然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質則完全或基本析出，從而達到分離提純的目的，所以超臨界流體二氧化碳萃取過程是由萃取和分離組合而成的。
超臨界萃取裝置可以分為兩種類型，一是研究分析型，主要應用于小量物質的分析，或為生產提供數據。二是制備生產型，主要是應用于批量或大量生產。
超臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分：萃取劑供應系統，低溫系統、高壓系統、萃取系統、分離系統、改性劑供應系統、循環系統和計算機控制系統。具體包括二氧化碳注入泵、萃取器、分離器、壓縮機、二氧化碳儲罐、冷水機等設備。由于萃取過程在高壓下進行，所以對設備以及整個管路系統的耐壓性能要求較高，生產過程實現微機自動監控，可以大大提高系統的安全可靠性，并降低運行成本。
1）超臨界流體CO2萃取與化學法萃取
(1)可以在接近室溫(35-40℃)及CO2氣體籠罩下進行提取，有效地防止了熱敏性物質的氧化和逸散。因此，在萃取物中保持著藥用植物的全部成分，而且能把高沸點，低揮發度、易熱解的物質在其沸點溫度以下萃取出來；
(2)使用SFE是最干凈的提取方法,由于全過程不用有機溶劑,因此萃取物絕無殘留溶媒,同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環境的污染,是100%的純天然；
(3)萃取和分離合二為一，當飽含溶解物的CO2-SCF流經分離器時，由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相（氣液分離）而立即分開，不僅萃取效率高而且能耗較少，節約成本；
(4)CO2是一種不活潑的氣體,萃取過程不發生化學反應,且屬于不燃性氣體,無味、無臭、無毒，故安全性好；
(5)CO2價格便宜，純度高，容易取得，且在生產過程中循環使用，從而降低成本；
(6)壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數。通過改變溫度或壓力達到萃取目的。壓力固定，改變溫度可將物質分離；反之溫度固定，降低壓力使萃取物分離，因此工藝簡單易掌握，而且萃取速度快。
2）從超臨界流體性質看的特點
(1)萃取速度高與液體萃取，特別適合于固態物質的分離提取；
(2)在接近常溫的條件下操作，能耗低于一般精餾發，適合于熱敏性物質和易氧化物質的分離；
(3)傳熱速率快，溫度易于控制；
(4)適合于揮發性物質的分離
沙棘油萃取分離，咖啡豆的脫咖啡因，煙草的脫尼古丁，咖啡香料的提取，啤酒花中有用成分的提取，星油藤中提煉出高純度的星油藤油，從大豆中提取豆油和蛋黃的脫膽固醇，萃取出大蒜素。