超临界状态下的流体相平衡热力学是研究超临界萃取过程的理论基础。作为溶质的组分(固体或液体)在超临界流体中具有独特的、不同于其在普通液体或低压气体中的溶解度现象。由于超临界流体相平衡所研究的混合物大多是高度不对称体系,即溶质和溶剂的分子大小、形状、结构及临界性质相差很大。从传质角度看,提高温度可增大溶质蒸气压(或升华压) ,从而利于提高其挥发度和扩散能力,并提供待萃取溶质克服其解离时动能势垒所必需的热能。另外,适当增大流速和超临界流体溶剂与原料比也会提高传质速率。