固相萃取（SPE）的原理是利用固體吸附劑對液體樣品中的目標化合物進行吸附，從而使目標化合物與樣品基體和干擾化合物分離，然後再使用洗脫液將吸附的目標化合物洗脫，以達到分離和富集的目的。
固相萃取的過程基於液-固相色譜理論，採用選擇性吸附和選擇性洗脫的方式對樣品進行富集、分離和淨化，其中包括液相和固相的物理萃取過程。在固相萃取過程中，目標分析物的分配係數較大，因此被滯留在固定相中，需要使用更多或極性更強的萃取溶劑才能將其洗脫。
固相萃取的技術可以通過調節樣品溶液的pH值來選擇性地保留酸性、中性和鹼性化合物。此外，固相萃取柱內填充有固相萃取材料，當樣品經過柱床時，目標物與固相材料發生化學相互作用，然後通過洗脫液重新溶解吸附的物質，從而分離目標物。