Zasada procesu ekstrakcji i separacji nadkrytycznym dwutlenkiem węgla polega na wykorzystaniu specjalnego efektu rozpuszczania nadkrytycznego dwutlenku węgla na niektórych specjalnych produktach naturalnych oraz na wykorzystaniu zależności pomiędzy rozpuszczalnością nadkrytycznego dwutlenku węgla a jego gęstością, to znaczy na wykorzystaniu wpływu ciśnienia i temperatury na rozpuszczalność nadkrytycznego dwutlenku węgla.
Urządzenie do ekstrakcji nadkrytycznej można z grubsza podzielić na osiem części pod względem funkcji: układ zasilania ekstrahentem, układ niskotemperaturowy, układ wysokociśnieniowy, układ ekstrakcji, układ separacji, układ zasilania modyfikatorem, układ cyrkulacji i komputerowy system sterowania. W szczególności obejmuje urządzenia takie jak pompy wtryskowe dwutlenku węgla, ekstraktory, separatory, sprężarki, zbiorniki magazynujące dwutlenek węgla, chillery itp. Ze względu na fakt, że proces ekstrakcji odbywa się pod wysokim ciśnieniem, istnieje duże zapotrzebowanie na ciśnienie odporność sprzętu i całego systemu rurociągów. Wdrożenie mikrokomputerowego automatycznego monitorowania procesu produkcyjnego może znacznie poprawić bezpieczeństwo i niezawodność systemu oraz obniżyć koszty eksploatacji.
W stanie nadkrytycznym nadkrytyczny dwutlenek węgla kontaktuje się z oddzielaną substancją, umożliwiając jej selektywną ekstrakcję składników o różnej polarności, temperaturze wrzenia i masie cząsteczkowej. Oczywiście ekstrakty otrzymane dla każdego zakresu ciśnień nie mogą być pojedyncze, ale optymalny stosunek zmieszanych składników można uzyskać kontrolując warunki. Następnie płyn nadkrytyczny można przekształcić w zwykły gaz metodami obniżania ciśnienia i wzrostu temperatury, a wyekstrahowaną substancję można całkowicie lub zasadniczo oddzielić, osiągając cel separacji i oczyszczania. Dlatego proces ekstrakcji dwutlenkiem węgla w płynie nadkrytycznym jest połączeniem ekstrakcji i separacji. Urządzenia do ekstrakcji nadkrytycznej można podzielić na dwa typy: jeden to typ analizy badawczej, stosowany głównie do analizy małych ilości substancji lub dostarczania danych do produkcji. Drugi to rodzaj produkcji preparatycznej, stosowany głównie w produkcji seryjnej lub masowej.
