一、微波輔助提取
微波輔助提取（Microwave Assisted Extraction，MAE）是一種相對較新的樣品預處理技術，主要有兩個應用方向，一個是加酸輔助消解固體樣品，提取樣品基質中的無機離子；另一個是作為傳統索氏提取的輔助或替代方法，提取樣品基質中的有機組分。
MAE技術需要專門儀器進行操作。最為常見的是高壓密閉微波萃取系統，將固體或半固體樣品和萃取溶劑裝入密閉的萃取罐中，在微波作用下迅速升溫，在高溫高壓條件下短時間內完成萃取過程。除此之外還有在常壓下操作的開放式微波萃取系統，以及進一步將超聲波和微波輔助結合的超聲-微波輔助萃取系統等。儀器設備比較低廉，方法不破壞組分本身結構，較少被萃取物極性限制，在環境和食品有機分析領域得到越來越廣泛的應用。
經高壓密閉微波萃取系統操作的樣品揮發損失少，通量高，重現性好，而且儀器化程度較高，可對微波的輸出功率，以及操作環境的溫度、壓力等參數實施精密調控和實時監控，操作簡單，安全程度更高。有研究比較證明，達到同等提取效率比索氏提取法耗時大幅降低，且方法重現性更高，因此應用范圍更廣。
與高壓密閉式微波萃取系統相比，開放式微波萃取裝置則利用家用微波爐進行常壓萃取，或將微波爐和索氏提取裝置結合，利用微波能輔助萃取。亦可考慮加入超聲波，和微波能協同作用。和高壓密閉系統相比，開放式操作方式的樣品容量較大，且儀器成本更加低廉。
影響萃取效率的主要因素有萃取溶劑的選擇、微波功率、萃取溫度、升溫時間等。溶劑極性越大，對微波能的吸收越大，越有助于快速升溫和提高萃取效率；采用高壓密閉操作系統時，萃取溶劑的選擇不止決定于樣品基質和待測樣品的性質，還要保證不會與萃取罐發生反應。常用的萃取劑包括甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、二氯甲烷、乙腈等；提取活性物質時也可考慮加入少量水或酸，有可能提高萃取效率。此外，因此法采用有機溶劑在高溫（有時還有高壓）下進行萃取，操作中要注意安全。同時也應注意，該方法的操作原理決定了方法選擇性不會很高，所以多用作其他樣品預處理技術的前期輔助手段，如在一些應用實例中，萃取液冷卻后還需經過SPE等凈化手段才能上樣分析。
二、超聲波輔助提取
超聲波輔助提取（Ultrasound-assisted Extraction，UAE）主要用于固體樣品中組分的提取，利用超聲波輻射壓強產生的強烈空化效應、機械振動、乳化、擊碎和攪拌等多重效應，增大物質分子運動頻率和速度，增加溶劑穿透力，快速完成提取過程。
和索氏提取法相比，超聲波輔助提取法的成作用增強了系統的極性，還可以選擇任何種溶劑進行萃取，甚至加入共萃取劑進一步提高溶劑極性，這都有助于提高萃取效率。而達到同等萃取效率所需的萃取時間又大幅縮短，一般只需幾分鐘或十幾分鐘即可完成。另一方面，超聲波輔助提取法適用于不耐熱組分，這為因熱不穩定而無法用于索氏提取法的樣品提供了更加適合的預處理方法。
超聲波提取法的操作步驟非常簡單，將固體樣品粉碎后用萃取溶劑浸泡，在超聲波水浴鍋中以一定的溫度提取一定時間后，濾出溶劑進行進一步操作。如有必要，可重復萃取樣品合并萃取液達到更高的回收效率。因為處理過程會產生熱量，如日標組分對溫度較為敏感，需考慮在水浴鍋中加入冰塊控制溫度。
影響提取效率的因素包括樣品粒度、樣品浸泡時間、萃取溶劑的種類和組合、超聲波的頻率、強度和提取時間等，超聲萃取過程的所有參數都可實現儀器化操作。
此法操作步驟很少，萃取過程簡單快速，所需儀器設備簡單，價格低廉，方法安全方便且成本較低，雖然同微波輔助提取法類似，方法的選擇性相對不高，上樣前有可能需要對萃取液做進一步凈化，但仍很適合用于作為其他樣品預處理方法的輔助手段，進行復雜基質固體樣品中結構穩定組分的提頂，多在環境污染物提取、食品和化工產品分析等領域使用，還是美國國家環保局推薦的土壤中多環芳烴（PAHs）提取方法之（EPA SW-846-3550C）
三、超臨界流體萃取
超臨界流體萃取（Super-critical Fluid Extraction，SFE）是指利用超臨界狀態的流體溶解并分離樣品基質中待測組分的預處理技術。所謂“超臨界狀態”，是指溫度和壓力同時超過某種氣體物質的臨界壓力和臨界溫度的狀態臨界溫度，是指某種氣體能夠被液化的最高溫度而臨界壓力，則是在臨界溫度時使氣體液化的最小壓力。當環境溫度和壓力都超過某種物質的臨界值，即處于超臨界狀態時，該物質即為既非氣體也非液體的“超臨界流體”超臨界流體的密度、黏度和擴散系數都介于氣體和液體之間，而且可以通過溫度和壓力條件的微調實現以上參數的改變，來實現針對樣品組分更高的溶解能力，并具有比液體溶劑更好的流動和傳質性能。
常用在SFE的物質包括二氧化碳、水、甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、丙酮、乙烯、丙烯等。這些物質的臨界溫度多介于-80～240℃間，臨界壓力多為4～8MPa（水的臨界溫度約為374℃，臨界壓力約為22MPa）。在絕大多數應用實例中，二氧化碳是首選的超臨界流體。它的臨界溫度約為31℃，臨界壓力約為7.4MP，臨界壓力易于實現，本身便宜易得，安全無毒，環境友好；無腐蝕性，不破壞設備；無溶解污染，在常溫常壓下非常容易揮發為氣體而和樣品組分完全分離；又有高擴散性，溶劑強度易于調節；兼具化學惰性和較低的操作溫度，非常適合熱不穩定和易氧化組分的提取。但二氧化碳也有缺點，它只適合提取非極性組分，對于極性組分，需要考慮加入少量的極性改性劑（如1％～10％甲醇），以增加對極性組分的溶解度，以及降低樣品組分和基質間的相互作用，從而進一步提高萃取效率。
SFE方法的理論基礎比較深厚，在實際應用中可以據此調節操作條件優化方法不難理解，影響SFE提取效率的主要因素為壓力和溫度。一般來說，當采用二氧化碳做溶劑時，溶解能力和操作條件的關系比較直觀。在溫度相同時壓力增加會導致流體密度增加，而這將直接導致流體溶解能力的增加。在壓力相同時，情況則稍微復雜一些。對于非揮發性樣品，溫度升高時會因溶解能力降低而導致提取效率降低。對于揮發性樣品，溫度升高時雖然溶解能力降低，但與此同時樣品本身的揮發性又對提取效率有所幫助；進一步，樣品的揮發性（蒸氣壓）又和環境壓力有關系，因此不同操作壓力下的最佳提取溫度需要根據不同的提取組分具體優化。
SFE操作的基本流程為，將預先粉碎的固態或液態（如油類）樣品放置在提取器中，用壓縮二氧化碳溶解待測組分，并轉移進入組分收集器，再減壓將二氧化碳轉為氣態排出，即，不同可實現樣品組分和基質及提取“溶劑”的完全分離。如果樣品基質中有多個目標組分，不同組分的溶解度不同，則可利用壓力對溶解度的直接影響，通過改變壓縮二氧化碳的操作壓力，將不同組分逐一提取出來。另一方面，當樣品基質非常復雜時，如果直接用過高的壓力進行萃取，很有可能因溶解能力很高而導致多種組分同時溶出，對后續進一步處理或上樣分析造成困難。在這種情況下，逐漸改變提取壓力也有助于減少共溶出組分，簡化后續操作。針對具體樣品，當然也可考慮在恒壓條件下改變溫度實現樣品組分的提取與分離，但如前所述，因為溫度對提取效率的影響很大程度上依賴于樣品組分本身的性質，這種操作方式不如恒溫操作應用范圍廣。
一般認為，如果樣品基質很易分離而待測組分的溶解度非常大，采用不斷注入壓縮二氧化碳的動態萃取法就能獲得滿意的提取效果。但通常來說，當樣品基質比較復雜，質地比較致密時，最好先用壓縮二氧化碳靜態萃取一段時間（一般數十分鐘），再結合動態萃取，方能顯著提高方法的提取效率。在動態萃取過程中，壓縮二氧化碳的流速對提取效率也有顯著影響；流速越慢，“溶劑”在樣品基質中的滲透和傳質就會越好，但提取過程也會越長。應從提高單位時間內提取量的角度優化萃取流速。
樣品基質的粒度、裝填密度和水分含量也會影響SFE提取效率。對于固態樣品，適當降低粒度能夠增加表面積，通常有利于提高提取效率。不同處理批次中裝填密度應盡量保持相同，這有利于獲得穩定的提取效率。在處理天然產物和生鮮食品時，樣品中的水分不可避免；水分的存在對SFE的影響比較復雜，既可能幫助增加溶劑的滲透性能和極性，對提取極性較強的組分有利；但另一方面，如果水分含量過高，也有可能導致高水溶性的組分留在水相中，無法被溶劑帶出，或者需要在樣品分離階段多加去除水分的處理。
SFE的提取介質為超臨界流體，本就無法在常壓環境下操作，其提取效率又對操作條件的改變非常敏感，因此必須借助儀器精準控制操作條件。和其他樣品預處理技術相比，該法具有三大特點。其一，提取過程自動化程度很高；其二，易于實現和分析儀器，如HPLC、GC和SFC（超臨界流體色譜）的在線聯用；其三，非常適合制備級別的樣品預處理過程。
近年來SFE的商品化應用范圍不斷擴大，如香精香料提取和食品藥品中目標組分提取，聚合物材料分離和精確組分清洗等。因為涉及高壓操作系統，設備投入相對較高，但方法在從分析級到制備級的各類實驗室包括生產線中都大有用武之地。