Ekstrakcja nadkrytyczna CO2 to najskuteczniejsza i najbardziej wydajna metoda ekstrakcji olejów roślinnych. Anglojęzyczna nazwa tej metody to: supercritical fluid extraction (w skrócie SFE), czyli techniki ekstrakcji cieczą w stanie nadkrytycznym. Jej zastosowanie daje gwarancję uzyskania czystego oleju konopnego, w pełni bezpiecznego dla zdrowia. Metoda ta wykorzystywana jest do uzyskiwania czystych wyciągów roślinnych bez ryzyka utraty ich najcenniejszych właściwości.

Stan nadkrytyczny odnosi się do stanu skupienia. Jest to stan między gazem a cieczą, nazywany bywa też czwartym stanem skupienia (po znanych wszystkim stanach skupienia: ciało stałe, ciecz, gaz). Jest to stan danej substancji, w którym warunki temperatury i ciśnienia przekroczyły punkt krytyczny, czego skutkiem jest zmiana właściwości fizycznych. Punkt krytyczny dla każdej substancji jest inny. Dużą zaletą zastosowania ekstrakcji dwutlenkiem węgla jest niska temperatura, w jakiej CO2 dochodzi do stanu nadkrytycznego – jest to zaledwie 31°C. Dzięki stosunkowo niskiej temperaturze wyciąg z konopi siewnych nie traci swych cennych właściwości. 

Ekstrakcja suszu może być przeprowadzona przy pomocy ogromnej ilości ciekłych rozpuszczalników  lub dwutlenku węgla. W przeciwieństwie do tych pierwszych, CO2 po przejściu w stan nadkrytyczny, ulatnia się. Rozpuszczalniki natomiast wymagają odparowywania, a to obniża jakość produktu końcowego, podczas gdy ekstrakty otrzymane przy użyciu dwutlenku węgla są czyste i bezpieczne. Dodatkowo rozpuszczalniki są szkodliwe dla środowiska i dla nas samych.

Metoda ekstrakcji nadkrytycznej CO2 jest wysoce selektywna, co oznacza, że produkowane w taki sposób oleje CBD są wolne nawet od metali ciężkich, które mogą zanieczyszczać glebę, na której rosną konopie siewne (dwutlenek węgla nie ma zdolności ekstrakcji takich zanieczyszczeń).

Dzięki wykorzystaniu metody ekstrakcji nadkrytycznej CO2 zachowane zostaje pełne spektrum substancji o właściwościach prozdrowotnych zawartych w konopiach siewnych (są to m.in.: kannabinoidy, terpeny, flawonoidy).

Proces ekstrakcji przeprowadzany jest w specjalistycznej, drogiej aparaturze wysokociśnieniowej złożonej najczęściej z pompy sprężającej rozpuszczalnik lub kompresora, systemu do pomiaru ciśnienia i temperatury oraz ekstraktora ciśnieniowego i rozdzielacza. To w ekstraktorze nadkrytyczny CO2 styka się z surowcem, czyli konopiami siewnymi. Później dwutlenek węgla się utlenia a do rozdzielacza trafia wytrącony składnik, w tym przypadku olej CBD. Dwutlenek węgla jest sprężony pod wysokim ciśnieniem. Po procesie CO2 rozpręża się i ulatnia. Dzięki temu nie ma potrzeby dodatkowego oczyszczania ekstraktu czy usuwania dwutlenku węgla. Skraca to znacznie czas uzyskania finalnego produktu. Ponadto sam proces ekstrakcji jest przeprowadzany bez dostępu powietrza, co chroni substancje przed utlenianiem.