超臨界二氧化碳溶解機理的核心在于密度調控。當CO?超過臨界溫度31.1℃和臨界壓力7.38MPa后，進入超臨界態，其密度接近液體、粘度接近氣體、擴散系數為液體的百倍。溶質在超臨界CO?中的溶解度與流體密度直接相關，而密度可通過微調壓力和溫度連續變化，從而實現對不同極性、沸點和分子量物質的選擇性溶解。非極性小分子如揮發油、烴類在低壓下即可萃取，極性較大的成分則需更高壓力，利用這一差異可實現分級分離。