Το υπερκρίσιμο αέριο, πιο σωστά γνωστό ως υπερκρίσιμο ρευστό, είναι μια διακριτή κατάσταση της ύλης που έχει ιδιότητες τόσο υγρού όσο και αερίου. Ένα υπερκρίσιμο αέριο μπορεί να θεωρηθεί ως μια ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ υγρών και αερίων. Τα υπερκρίσιμα αέρια δημιουργούνται μόνο πάνω από το θερμοδυναμικό κρίσιμο σημείο ενός υλικού. Αυτό συνήθως σημαίνει υψηλές πιέσεις, συχνά μεταξύ περίπου 40 και 80 ατμόσφαιρες, αν και ποικίλλει πολύ. Μερικά κρίσιμα σημεία, κυρίως το νερό, είναι τόσο υψηλές όσο 218 ατμόσφαιρες και πέρα. Τα υπερκρίσιμα ρευστά έχουν χαμηλό ιξώδες και υψηλή διαχυτικότητα.
Τα υπερκρίσιμα αέρια μπορούν να διαχέονται μέσα και μέσα από στερεά όπως ένα αέριο, αλλά επίσης διαλύουν ορισμένα υλικά όπως ένα υγρό. Τα υπερκρίσιμα ρευστά βρίσκονται σε τουλάχιστον δύο περιοχές της φύσης. Το πρώτο είναι γύρω από υδροθερμικές οπές και υποθαλάσσια ηφαίστεια στον πυθμένα του ωκεανού, όπου η πίεση είναι τόσο μεγάλη που είναι δυνατή η δημιουργία ενός υπερκρίσιμου αερίου. Η πίεση 3 km (1.8 mi) υποβρύχια είναι 300 ατμόσφαιρες, υπεραρκετή. Ένα άλλο φυσικό υπερκρίσιμο αέριο είναι η κατώτερη ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, η οποία είναι πολύ πυκνή και ζεστή (93 ατμόσφαιρες, 735 K) στην επιφάνεια. Παραδόξως, αυτό σημαίνει ότι μόνο δύο καταστάσεις ύλης μπορούν να βρεθούν στην επιφάνεια: στερεό και υπερκρίσιμο αέριο. Συμβατικά υγρά και αέρια δεν υπάρχουν εκεί.
Τα υπερκρίσιμα ρευστά έχουν τουλάχιστον μια ντουζίνα βιομηχανικές εφαρμογές. Το ένα είναι η εξαγωγή υπερκρίσιμου ρευστού, όπου τα υπερκρίσιμα ρευστά χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή κάποιου υλικού από μια περιβάλλουσα μήτρα. Αυτό χρησιμοποιείται για την εξαγωγή καφεΐνης από κόκκους καφέ. Το υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα απορροφά την καφεΐνη απευθείας από αυτά. Ομοίως, τα υπερκρίσιμα ρευστά χρησιμοποιούνται στην υπερκρίσιμη ξήρανση, η οποία εξάγει ένα υγρό από μια μήτρα. Χρησιμοποιείται για την προετοιμασία βιολογικών δειγμάτων για ηλεκτρονική μικροσκοπία, καθώς και για τη σύνθεση αερογέλης, ένα υλικό που κατέχει 12 παγκόσμια ρεκόρ Γκίνες για ιδιότητες όπως ελαφρότητα και μόνωση.
Η υπερκρίσιμη οξείδωση του νερού χρησιμοποιείται για την οξείδωση επικίνδυνων αποβλήτων, καθιστώντας τα ασφαλή για απόρριψη. Η διαδικασία χρησιμοποιείται επίσης για τη σύνθεση μικροσωματιδίων και νανοσωματιδίων για διάφορες φαρμακευτικές εφαρμογές. Το αντίστροφο της εξαγωγής υπερκρίσιμου υγρού ονομάζεται εμποτισμός, όπου ένα υλικό εισάγεται σε μια μήτρα αντί να αφαιρείται. Η λίστα συνεχίζεται. Όπως μπορείτε να δείτε, οι εφαρμογές των υπερκρίσιμων ρευστών είναι πολλές.