超临界流体色谱(SFC)是以超临界流体做流动相的色谱分析方法，其分离机理和一般色谱过程相同，都是因为样品中各组分与固定相和流动相之间有着不同的分配系数、吸附能力、亲和力等，造成不同的移动速率而使物质获得分离的。
由于超临界流体色谱采用超临界流体作为流动相，而超临界流体是临界温度及临界压力以上的一种状态，它既非气体，也不是液体，但又兼有气体和液体的性质，所以与气相色谱和液相色谱相比，SFC具有一些独特的优点。CO2已成为SFC应用最广泛的流动相，这主要是因为它和火焰离子化检测器的相容性。流动相中经常需要添加极性改进剂以改善分离，如甲醇等。在SFC中流动相的密度是影响分离的主要因素，温度和压力的变化都会改变流动相的密度和黏度，使样品组分的保留值发生较大的变化，而压力因素对保留值的影响显著大于温度因素，所以现在广泛采用程序升压技术以改善分离。
超临界流体色谱是气相色谱和高效液相色谱的补充。它能够分析气相色谱不能或难以分析的沸点较高且热稳定性较差的许多化合物。要达到相同的分离效果，它的分离时间要比高效液相色谱约快一个数量级。
从理论上讲，凡是在超临界流体中能够溶解的样品都可以用SFC进行分离测定。超临界流体色谱已成功地应用在石油产品、药物、聚合物及添加剂、天然植物、脂肪酸、对映异构体等的分离中。