纯物质可随温度、压力变化呈现固、液、气三类相态；当体系达到特定临界温度与临界压力时，气液两相密度趋于一致，两相界面完全消失，该热力学状态定义为临界点。临界点邻域内，流体密度、黏度、扩散系数、热容、介电常数等全部热物理性质均会随温压小幅波动发生剧烈突变。凡温度、压力同时高于临界点的单相流体，统称为超临界流体（Supercritical Fluid，简称 SCF）。

任意物质均可在超临界温压区间形成超临界流体，该状态下体系不存在独立气相、液相分相，为单一均质流体相。工程应用中，超临界流体常规操作区间为对比温度0.9<Tr​<1.2、对比压力1.0<Pr​<3.0。此区间内流体兼具气液两相优势特性：密度与液态介质相近，黏度趋近于气体，扩散系数较常规液体高出近百倍，兼具强溶解能力、优良传质与流动性能，且表面张力趋近于零。

物质的溶解能力通常与溶剂的密度直接相关。接近临界点时，超临界流体的密度仅是温度和压力的函数，压力或温度的细微变化会导致密度的巨大变化，这些特性使物质的许多物理性质可以得到调节。在合适的温度和压力下，超临界流体能提供足够的密度来保证有足够强的溶解能力，所以超临界流体可在很多工业和实验室流程中（如萃取）中替代传统的毒性、易挥发、易燃的有机溶剂。

超临界流体的溶解能力与密度高度耦合；临界点附近，超临界流体密度仅由温度、压力决定，微小温压调节即可实现密度连续大幅改变，黏度、介电常数、溶剂化能力等物性随之可调，实现流体理化性质的精准调控。依托该可调控特性，在匹配工艺需求的温压工况下，超临界流体可获得充足密度与溶解性能，能够替代传统有毒、易挥发、易燃的有机溶剂，广泛应用于萃取、精馏、干燥、清洗、染色、结晶、热能转换、浸渍、反应、脂质体制备、纯化、灭菌、发泡、清洗、水氧化、片材剥离、致裂等实验室与工业流程，兼具绿色环保、无溶剂残留、介质可循环回收等优势。