超臨界二氧化碳流體由于液體與氣體分界消失，是即使提高壓力也不液化的非凝聚性氣體。超臨界二氧化碳流體的物性兼具液體性質與氣體性質。它基本上仍是一種氣態，但又不同于一般氣體，是一種稠密的氣態。其密度比一般氣體要大兩個數量級，與液體相近。它的粘度比液體小，但擴散速度比液體快(約兩個數量級)，所以有較好的流動性和傳遞性能。它的介電常數隨壓力而急劇變化(如介電常數增大有利于溶解一些極性大的物質)。 另外，根據壓力和溫度的不同，這種物性會發生變化。
超臨界二氧化碳流體以其溫和的臨界條件、無毒、無味、阻燃、便宜易得等特點而倍受青睞，目前已廣泛應用于萃取分離、精細化工、材料制備、生物工程等諸多領域。比如在萃取行業中，超臨界二氧化碳在對中草藥產業、金屬離子、啤酒花的萃取中都有廣泛的應用。
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