CO₂ extrakce používá oxid uhličitý převedený do superkritického stavu — pod vysokým tlakem a teplotou se chová zároveň jako plyn i jako kapalina. Proniká materiálem jako plyn, ale rozpouští jako kapalina.
Výhoda pro výrobce: tlak a teplota se dají ladit, takže se dá vytahovat selektivně. A CO₂ se po dekompresi odpaří samo — není co purgovat.
Slabina je chuť. Podmínky, které dávají dobrou výtěžnost, obvykle poškodí terpeny, takže se do produktu často vracejí zpátky. Proto se CO₂ extrakty potkáš hlavně v náplních do cartridgí, kde je stabilita důležitější než syrová chuť.
Provoz je drahý — tlakové nádoby a čerpadla nejsou levné. To se pak projeví na ceně.