Die überkritische CO2-Fluidextraktion (SFE) verwendet CO2 als Lösungsmittel und nutzt die Beziehung zwischen der Löslichkeit des überkritischen Fluids und seiner Dichte, also den Einfluss von Druck und Temperatur auf die Löslichkeit des überkritischen Fluids. Im überkritischen Zustand wird das überkritische Fluid mit dem zu trennenden Stoff in Kontakt gebracht, sodass die Komponenten mit Polarität, Siedepunkt und Molekulargewicht nacheinander selektiv extrahiert werden können. Die überkritische Extraktion kann bei Raumtemperatur (35–40 °C) und unter einer CO2-Gasdecke durchgeführt werden, wodurch die Oxidation und das Entweichen hitzeempfindlicher Substanzen wirksam verhindert wird. Der gesamte Extraktionsprozess erfordert keine organischen Lösungsmittel, weist eine hohe Reinheit auf, ist einfach herzustellen und kann in der Produktion wiederverwendet werden und die Kosten effektiv senken. Daher ist die Extraktionstechnologie mit überkritischen Flüssigkeiten eine neue umweltfreundliche Trenntechnologie in der chemischen Trennung. Die überkritische CO2-Extraktion eignet sich besonders zur Extraktion fettlöslicher, hochsiedender und hitzeempfindlicher Substanzen. Es eignet sich auch für die Feintrennung verschiedener Komponenten, also die überkritische Destillation. Überkritisches CO2 wird üblicherweise als Lösungsmittel für die Extraktion und Reinigung vieler Produkte wie Biologie, Lebensmittel und Pharmazeutika verwendet.
