Superkritická tekutina (SF) označuje tekutinu, ktorej teplota a tlak presahujú kritickú teplotu (Tc) a kritický tlak (pc) látky. Hustota superkritickej tekutiny je veľmi blízka hustote kvapaliny a má tiež difúzne vlastnosti plynu. V superkritickom stave rozhranie medzi plynom a kvapalinou zmizne, povrchové napätie je nulové a rýchlosť reakcie a tepelná vodivosť vykazujú špičkové hodnoty. Spomedzi zlúčenín, ktoré možno použiť ako superkritické tekutiny, je CO2 najideálnejšou superkritickou tekutinou na extrakciu vďaka svojim stabilným vlastnostiam, nízkym nákladom a ľahkej dostupnosti, netoxický a bez zápachu, žiadne znečistenie životného prostredia a produktov a nízka kritická teplota (31,3 stupňa) a kritický tlak (7,15 MPa). Tabuľka 1 uvádza vlastnosti niektorých dostupných superkritických tekutín. Technológia superkritickej extrakcie oxidu uhličitého kombinuje vlastnosti destilácie a extrakcie kvapalina-kvapalina. Počas procesu extrakcie reguláciou teploty a tlaku tekutiny s oxidom uhličitým tak, aby boli vyššie ako jej kritická teplota a kritický tlak, má oxid uhličitý dvojakú charakteristiku plynu a kvapaliny a má veľkú rozpustnosť a dobrý prenos hmoty, aby bolo možné extrahovať účinné zložky v cieľovej látke. Keď sa teplota a tlak vrátia na teplotu miestnosti, rozpustnosť oxidu uhličitého sa zníži a účinné zložky rozpustené v superkritickej tekutine sa oddelia od plynného oxidu uhličitého, čím sa dosiahne účel extrakcie a separácie.
Plynný oxid uhličitý v zásobnej nádrži sa kondenzuje a skvapalňuje na kvapalinu pomocou kondenzátora a potom sa tlak zvýši na tlak potrebný na extrakciu pomocou vysokotlakového čerpadla a potom sa teplota upraví tak, aby prekročila svoju kritickú teplotu. výmenník tepla, aby sa z neho stala superkritická kvapalina oxidu uhličitého. Kvapalina s oxidom uhličitým vstupuje zo spodnej časti extrakčnej kanvice ako rozpúšťadlo, je plne v kontakte s cieľovou látkou a extrahuje požadované chemické zložky. Vysokotlakový oxid uhličitý rozpustený s rozpustenou látkou sa dekomprimuje cez škrtiaci ventil a pri prechode cez rozkladný kotol sa pomocou regulátora teploty zmení na plyn. V tomto čase sa rozpustnosť oxidu uhličitého pre rozpustenú látku zníži a rozpustená látka sa oddelí od plynu a usadzuje sa na dne rozkladného kotla. Plynný oxid uhličitý sa opäť kondenzuje na kvapalný oxid uhličitý cez kondenzátor na recykláciu. Celý proces zahŕňa predovšetkým štyri fázy: kompresiu, extrakciu, dekompresiu a separáciu oxidu uhličitého. Tekutina oxidu uhličitého kontinuálne cirkuluje medzi extrakčným kotlom a rozkladným kotlom, čím sa extrahujú a oddeľujú požadované chemické zložky zo surovín.