超临界流体是指物质处于其临界温度和临界压力之上的状态。超临界流体兼有气、液两重性的特点，它既有与气体相当的高渗透能量和低的黏度，又具有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。应用超临界流体可以从原料中提取有用的成分或脱除有害成分，从而达到所需要的分离目的。超临界萃取工艺已成为食品工业的先进技术，特别是天然食品的加工，如植物原料中各种香料、色素的提取。在可作为超临界流体的各种物质中，CO2最适合于食品工业生产，它价廉、易得、萃取功能强、无毒、不会产生环境污染、可在低温下萃取，食品产品质量明显优于传统方法所得。在温度超过31.1℃，压力超过7.38MPa的领域，二氧化碳就成为超临界流体，此时，其密度接近液体，扩散系数和黏性接近气体。
超临界萃取工艺可应用于咖啡豆脱咖啡因，烟草脱尼古丁，奶油脱胆固醇，啤酒花有效成分、天然香精香料以及色素的提取。已经产业化的有啤酒花的萃取、咖啡豆和红茶脱咖啡因、天然香料提取精油等领域。将原料装入萃取罐，起动升压泵，调成超临界压力，并用热交换器调成超临界温度，在萃取罐内溶解萃取成分后，超临界流体在恒温下减压，通过降低密度失去溶解力，在分离罐内分离出溶质和流体。此时，分离出来的流体二氧化碳用冷却器转变成液体，再度使用，或者放入大气。