Gdy substancja jest suszona normalnymi metodami stosowania ciepła i ciśnienia w skończonej szybkości, substancja przechodzi przez barierę ciecz-gaz, gdzie zmienia się wielkość naprężenia kapilarnego, powodując opróżnienie substancji. Ten proces suszenia wpływa na ogólne napięcie powierzchniowe substancji, powodując pękanie lub degenerację delikatnych struktur. Aby uniknąć tego problemu, stosuje się suszenie nadkrytyczne, które suszy substancję za pomocą wysokiej temperatury i ciśnienia i omija granicę ciecz-gaz zamiast przez nią przechodzić. Gęstość cieczy i gazu jest taka sama i pod względem molekularnym nie ma między nimi żadnej różnicy. Suszenie nadkrytyczne może być stosowane z płynami nadkrytycznymi i istnieje kilka różnych metod suszenia.
Normalny proces suszenia wymaga użycia średniego ciepła lub ciśnienia i jest dobry, gdy stosuje się go do substancji takich jak woda, które nie są łatwe do rozbicia. Niektóre substancje lub urządzenia — takie jak urządzenia mikroelektromechaniczne z małymi maszynami — doświadczają braku równowagi podczas tego procesu suszenia, ponieważ gdy napięcie powierzchniowe cieczy zmienia się w gaz, ciągnie ona przeciwko strukturze substancji. W delikatnych strukturach to ciągnięcie może powodować problemy.
Aby obejść ten problem z napięciem powierzchniowym, suszenie nadkrytyczne jest jedną z metod, która omija granicę ciecz-gaz i nie wpływa na naprężenie kapilarne substancji. Naprężenie kapilarne to przestrzeń między porami substancji, a gdy ciecz w normalny sposób staje się gazem, naprężenie kapilarne powoduje zapadanie się substancji. Aby to zrobić, wymagany jest płyn nadkrytyczny. Te płyny wyglądają jak ciecze, ale są w stanie rozszerzać się i kompresować jak gazy; są również w stanie rozpuszczać inne substancje. Przygotowanie tych płynów polega na nasyceniu porów rozpuszczalnikiem organicznym.
Istnieje kilka sposobów przeprowadzenia suszenia nadkrytycznego. W metodzie wysokociśnieniowej i wysokotemperaturowej komorę ciśnieniową wypełnia się płynem nadkrytycznym i rozpuszczalnikiem organicznym, w którym zanurzony był płyn nadkrytyczny. Substancja jest następnie szybko wystawiona na działanie ciepła i ciśnienia, które przekraczają jej granicę krytyczną, powodując zmianę płynu w gaz, w którym utrzymuje się naprężenie kapilarne.
Podczas gdy metoda wysokociśnieniowa i wysokotemperaturowa jest najczęstszym sposobem wykonywania suszenia nadkrytycznego, istnieje metoda niskotemperaturowa; ta metoda jest bezpieczniejsza, ponieważ druga może być wybuchowa, a niektóre substancje nie radzą sobie z wysokim ciśnieniem i ciepłem. Zamiast rozpuszczalnika organicznego stosuje się dwutlenek węgla, ponieważ jest on ekstrahowany w stanie nadkrytycznym w niskiej temperaturze. Suszenie w stanie nadkrytycznym tą metodą nie zawsze jest skuteczne, ponieważ niektóre płyny będą reagować z dwutlenkiem węgla, tworząc węglany metali.