目前已经建立了许多SPE方法，应用于试样的预处理。SPE在环境分析、药物分析、临床分析和食品饮料分析中得到了最广泛的应用。
当SPE应用于处理环境和生物液试样时，最能体现出该技术的特点。环境试样，如地表水中分析物的浓度很低，在分析前必须富集分析物。传统处理环境水样的方法是LLE，如前所述LLE存在有若干缺点。例如:为测定水中的油脂(美国环保局，USEPA，方法1664)水样，首先用氟利昂或正己烷萃取，前者由于破坏臭氧层已被禁止使用，后者比水轻容易形成乳浊液。若用SPE处理试样，操作步骤简单，同时可节省溶剂。
生物液的成分复杂，含有大量的蛋白质，在分析之前需要预处理试样除去蛋白质。可以利用限近介质(restricted-accessmedia)制成SPE柱，这种填料有亲水的外表面，对蛋白质不吸附，与此同时药物小分子能进人填料孔隙内，通过疏水性相互作用被保留。体液经过限近介质柱处理，得到不含蛋白质的分析试样，限进介质柱也可用于在线净化。为了检测体液中的毒品.已有针对不同分析物的SPE柱。