液液萃取机在工作的过程中具有大表面的填充物可提高萃取效率、防止水溶液样品（被硅藻土吸附的）和有机萃取溶剂之间的乳化。此技术操作简单，可以用于含有误用药物的体液的萃取。可先使用样品润湿萃取小柱中的吸附剂几分钟后，再将有机萃取溶剂加入到萃取小柱中。当有机溶剂还保存在萃取小柱中时（已经含有萃取物质），分别调节pH值在4.5 和9.0 时，以萃取样品中的酸性或碱性物质。

液液萃取机的系统是采用流动注射分析的原理。流动注射分析与液相色谱基本一样，只是它使用开口窄孔管（萃取环），而液相色谱使用填充柱。在简单的液 - 液萃取"中，欲测物质连续地被引入含有活性的或者络合试剂水相中，或者有机样品溶液连续地或间歇性地被引入含有活性的或者络合试剂水相中。

液液萃取机的化学反应或者是络合作用在混合反应环中发生并生产可萃取的组分，在进行使用时然后含有萃取组分的多水蒸气在相沉淀器中应用有机不相容的溶剂被沉淀，在那儿，以另一种形式形成小的可再生成的液珠。由于沉淀的溶剂部分通过萃取环运动，有机或多水溶剂弄湿了内壁，根据萃取环的弯管类型，产生了一个薄膜并由此作为一个界面，进行欲测物质的分配过程。

液液萃取机的萃取效率是萃取环中保持时间、沉淀量、环直径尺寸和结构材料的函数。在萃取环的终端，水或有机溶剂在相沉淀器中被不断地分离。含有被测物质的部分常常使用流过监测器测量，不想要的部分被直接地排除掉。也有学者研究了更复杂的在线萃取系统，应用膜分离器件、吸收水的微柱分离器、预浓缩装置等浓缩欲测定物质。