液液萃取的原理基於物質分子間的相互作用和液液兩相平衡。具體來說，液液萃取利用兩種不相溶的液體（通常一種為有機溶劑）之間的溶質分配原理進行物質分離的過程。在液體混合物中加入與其不完全混溶的液體溶劑（萃取劑），形成液-液兩相，利用液體混合物中各組分在兩液相中溶解度的差異而達到分離的目的。溶質在兩種液體的溶解度不同，因此在兩種液體的界面處，溶質會從溶解度較小的溶劑轉移到溶解度較大的溶劑中。通過不斷攪拌和靜置，溶質可以在兩相之間達到平衡狀態，從而實現物質的分離。此外，分配定律是萃取方法理論的主要依據，物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。經過反覆多次萃取，可以將絕大部分的化合物提取出來。