固相萃取是近年發展起來一種樣品預處理技術，由液固萃取和柱液相色譜技術相結合發展而來，主要用于樣品的分離、純化和濃縮，與傳統的液液萃取法相比較可以提高分析物的回收率，更有效的將分析物與干擾組分分離，減少樣品預處理過程，操作簡單、省時、省力。廣泛的應用在、食品、環境、商檢、化工等領域。
萃取是利用系統中組分在溶劑中有不同的溶解度來分離混合物的單元操作，萃取有兩種方式：
液液萃取，用選定的溶劑分離液體混合物中某種成分，溶劑與被萃取的混合物液體不相溶，具有選擇性的溶解能力，而且有好的熱穩定性和化學穩定性，并有小的毒性和腐蝕性。如用苯分離煤焦油中的酚；用有機溶劑分離石油餾分中的烯烴等。
固相萃取，也叫浸取，用溶劑分離固體混合物中的成分，如用水浸取甜菜中的糖類；用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產量；用水從中浸取有效成分以制取流浸膏叫“滲瀝"或“浸瀝"。
雖然萃取經常被用在化學實驗中，但它的操作過程并不造成被萃取物質化學成分的改變（或說化學反應），所以萃取操作是一個物理過程。
萃取蒸餾是在有一種易溶、高沸點，并且不揮發的組分存在下的蒸餾，而這種溶劑本身并不與混合物中的其他組分形成恒沸物。萃取蒸餾通常用來分離一些具有很低的甚至相等的相對揮發度的物系。由于混合物中兩組分的揮發度接近相等，使到他們在接近相同的溫度下蒸發，而且蒸發的程度也相近，從而使分離變得困難。因此，相對揮發度很低的物系通常很難被簡單的蒸餾過程所分離。
萃取蒸餾使用一種一般不揮發、具有高沸點，并且易溶的溶劑與混合物混合，但卻并不與混合物中的組分形成恒沸物。這種溶劑與混合物中的各個組分發生不同的作用，令到他們的相對揮發度發生變化。從而使到他們可以在蒸餾過程中分離開來。揮發度高的組分被分離開并形成塔頂產品。塔釜產品則由溶劑和另一組分混合而成。由于溶劑并不與另一組分形成恒沸物，因此他們可以再用適合的方法分離開。
這種蒸餾方法的一個重要部分就是溶劑的選擇。溶劑在把兩組分分離開的過程中扮演著重要的角色。值得注意的是，在選擇溶劑時，溶劑需要能顯著改變相對揮發度，否則便會是徒勞的嘗試。同時還要注意溶劑的經濟性（需要使用的量、其本身的價格和其可用性）。還要容易在塔釜中分離開來。并且不能與各組分或混合物發生化學反應；也不能在設備中引起腐蝕。一個典型的例子 就是用苯胺或其他合適的替代品作為溶劑，萃取蒸餾苯和環己烷形成的恒沸物。
固相萃取是一種用途廣泛而且越來越受歡迎的樣品前處理技術，它建立在傳統的液-液萃取基礎之上，結合物質相互作用的相似相溶機理和目前廣泛應用的HPLC、 GC中的固定相基本知識逐漸發展起來的。SPE具有有機溶劑用量少、便捷、安全、高效等特點。 SPE根據其相似相溶機理可分為四種：反相SPE、正相SPE、離子交換SPE、吸附SPE。
SPE大多數用來處理液體樣品，萃取、濃縮和凈化其中的半揮發性和不揮發性化合物，也可用于固體樣品，但先處理成液體。目前國內主要應用在水中多環芳烴和多氯聯苯等有機物質分析，水果、蔬菜及食品中農藥和除草劑殘留分析，抗生素分析，藥物分析等方面。
SPE裝置由SPE小柱和輔件構成。SPE小柱由三部分組成，柱管、燒結墊和填料。SPE輔件一般有真空系統、真空泵、吹干裝置、惰性氣源、大容量采樣器和緩沖瓶。
一個樣品包括分離物和干擾物通過吸附劑；吸附劑選擇性的保留分離物和一些干擾物，其他干擾物通過吸附劑；用適當的溶劑淋洗吸附劑，使先前保留的干擾物選擇性的淋洗掉，分離物保留在吸附劑床上；純化、濃縮的分離物從吸附劑上淋洗下來。
固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程。在固相萃取中，固相對分離物的吸附力比溶解分離物的溶劑更大。當樣品溶液通過吸附劑床時，分離物濃縮在其表面，其他樣品成分通過吸附劑床；通過只吸附分離物而不吸附其他樣品成分的吸附劑，可以得到高純度和濃縮的分離物。
在固相萃取中通常的方法是將固體吸附劑裝在一個針筒狀柱子里，使樣品溶液通過吸附劑床，樣品中的化合物或通過吸附劑或保留在吸附劑上。“保留"是一種存在于吸附劑和分離物分子間吸引的現象，造成當樣品溶液通過吸附劑床時，分離物在吸附劑上不移動。保留是三個因素的作用：分離物、溶劑和吸附劑。所以，一個給定的分離物的保留行為在不同溶劑和吸附劑存在下是變化的。“洗脫"是一種保留在吸附劑上的分離物從吸附劑上去除的過程，這通過加入一種對分離物的吸引比吸附劑更強的溶劑來完成。
吸附劑的容量是在優選條件下，單位吸附劑的量能夠保留一個強保留分離物的總量。不同鍵合硅膠吸附劑的容量變化范圍很大。選擇性是吸附劑區別分離物和其他樣品基質化合物的能力，也就是說，保留分離物去除其他樣品化合物。一個高選擇性吸附劑是從樣品基質中僅保留分離物的吸附劑。吸附劑選擇性是三個參數的作用：分離物的化學結構、吸附劑的性質和樣品基質的組成。
固相萃取技術基于液-固相色譜理論，采用選擇性吸附、選擇性洗脫的方式對樣品進行富集、分離、純化，是一種包括液相和固相的物理萃取過程；也可以將其近似的看作一種簡單的色譜過程。
SPE是利用選擇性吸附與選擇性洗脫的液相色譜法分離原理。較常用的方法是使液體樣品通過一吸附劑，保留其中被測物質，再選用適當強度溶劑沖去雜質，然后用少量良溶劑洗脫被測物質，從而達到快速分離凈化與濃縮的目的。也可選擇性吸附干擾雜質，而讓被測物質流出；或同時吸附雜質和被測物質，再使用合適的溶劑選擇性洗脫被測物質。