全自動臨界點干燥儀的工作原理基于超臨界流體物理特性，通過控制介質在臨界溫度與壓力條件下消除液氣界面表面張力，避免樣品結構因蒸發作用產生變形，其核心流程可分為溶劑置換與超臨界流體相變兩個階段：

　　溶劑置換階段旨在用臨界點干燥介質替換樣品中的水分。由于水（臨界點為374℃/3212psi）的高溫條件易損傷生物樣本，儀器通常采用液態二氧化碳（CO?，臨界點31℃/1072psi）作為干燥介質。但CO?與水不互溶，需先用丙酮或乙醇等中間液體對樣品進行梯度脫水：樣品依次浸入30%、50%、70%、90%、100%的丙酮或乙醇溶液中，每次浸泡10-15分鐘，使水分被有機溶劑置換。隨后，將樣品置于壓力腔室，注入液態CO?，通過反復充入新鮮CO?并排出溶解了有機溶劑的混合液，完成介質置換。

　　超臨界流體相變階段通過精確控溫升壓使CO?達到超臨界狀態。腔室被加熱至31℃以上，同時加壓至1072psi以上，此時CO?的液態與氣態密度相同，界面消失，表面張力降為零。維持該條件使溶劑氣化后，通過微調針閥以≤10psi/min的速率緩慢釋放CO?氣體，避免壓力驟降導致樣品結構破損。當壓力降至常壓后取出樣品，即可獲得無收縮、無變形的干燥樣本。

　　該技術對軟組織、低原子序數化合物樣本具有顯著優勢，例如家兔鼻中隔粘膜樣本經臨界點干燥處理后，形態接近自然狀態，而自然干燥組則出現明顯收縮變形。