超臨界二氧化碳萃取(SFE-CO2)的工藝流程因萃取對象和任務的不同而不同。最簡單的工藝流程主要分為萃取階段和分離階段，其中萃取階段是指溶質從原料轉移到二氧化碳流體中的過程，分離階段是指溶質和二氧化碳的分離以及不同溶質之間的分離。在SFE-CO2的實際操作中，會受到很多因素的影響，如萃取壓力、萃取溫度、原料粒度、CO2流量和CO2夾帶劑等。，所以采用的提取工藝不同。
隨著《中醫藥健康服務發展規劃(2015-2020)》和國務院辦公廳2015發布的《健康中國2030》綱要，中醫藥現代化這壹課題逐漸引起人們的關註。其中，超臨界萃取技術已被列為中藥現代化生產中的重要技術進行研發。目前，超臨界流體萃取技術可用於提取分離單味中藥和復方中藥制劑的有效成分。尤其是廣泛應用於單味中藥的提取，主要包括揮發油、生物堿、黃酮類、醌類、香豆素類、木脂素類、皂苷類、多糖類等的提取。
揮發油是最適合超臨界CO2萃取的成分之壹。揮發油沸點低，相對分子量和極性小，大部分揮發油性質不穩定，用常規的水蒸餾或水蒸氣蒸餾容易被氧化分解。而超臨界CO2萃取，萃取溫度低，可以避免揮發油中有效成分的氧化分解。
生物堿大多以有機酸鹽、無機酸鹽、酯類、苷類等形式存在於植物中。超臨界CO2流體溶解度低，壹般需要先用堿性試劑進行預處理，適當的夾帶劑如甲醇、乙醇、丙酮、氯仿等。應該加入以改善它們的溶解性。
黃酮類化合物的幾種常見提取方法包括乙醇提取、堿水提取和熱水提取，超臨界流體提取是壹種非常高效的提取技術。
醌類化合物具有極性，所以使用超臨界CO2萃取時，往往需要高壓，還需要加入適當的夾帶劑，如不同濃度的乙醇溶液。另外，用超臨界CO2從人參、桔梗、甘草等主要成分中提取皂苷時，由於皂苷由皂苷元、糖、糖醛酸或其他有機酸組成，壹般易溶於水，極性較強，需要加入夾帶劑或增加壓力來提高其收率。