超临界CO2萃取法是一种新型萃取分离技术，它和溶剂萃取法很类似，是将溶剂萃取法中的溶剂换成了二氧化碳超临界流体。指的是二氧化碳介于气态与液态之间的状态，通常二氧化碳在超过摄氏 30 度时会呈气态，在压力 1013 毫米汞柱以上时会呈现液态，当它介乎于这两种状态之间的时候，可以利用它流体像溶剂一般的特性，让它萃取出植物细胞中的芳香分子，再把压力降低让二氧化碳变回气体后自然消散在空气中，就可以获得几乎和植物本身几乎一样的成分。
通过CO2超临界萃取法提取的精油味道更接近植物的味道，有着无色、无味、无毒、不燃烧、对大部分物质不反应的优点。二氧化碳萃取法特别适合用于萃取对热敏感的花香类精油，以及希望获得大分子成分的树脂类精油。相较传统萃取方法，可以获得更多的有效成分和香味，在芳香疗法中，这种方法提取的精油最常用于香水制造业，中药精油的主流萃取法也是超临界CO2萃取法。但是母菊天蓝烃，是德国洋甘菊、西洋蓍草中原本不含，需经水蒸馏过程才会转化出的成分，这是二氧化碳萃取法无法获得的。
因为CO2就存在于我们日常环境中，使用这种提取方式不用添加任何溶剂，所以不会污染环境，这是超临界CO2萃取法的很大优点。萃取的全过程都在一个密闭的反应炉中进行，所需时间非常短，只需要几分钟即可，而蒸汽蒸馏法最少需要1个小时。
CO2萃取法可以得到高纯度的精油，因此被认为是一种比较理想的提炼方法，但是二氧化碳萃取法的仪器和设备非常复杂且昂贵，因此萃取精油的技术门槛较高，消耗的能源多，精油的价格也相对更贵，限制了它在市场上的发展。
