Chiết pha rắn là một kỹ thuật làm sạch và/hoặc làm giàu các hợp chất trong dịch chiết mẫu trước khi phân tích sắc ký. Kỹ thuật SPE có thể áp dụng cho các nền mẫu phức tạp như mẫu sinh hóa (máu, nước tiểu), thực phẩm hoặc môi trường. Chiết pha rắn sử dụng sự chênh lệch ái lực giữa các hợp chất mục tiêu và tạp chất (interferents) với chất hấp phụ pha rắn trong nền mẫu. Ái lực với pha tĩnh cho phép tách chất phân tích ra khỏi tạp chất, sau đó có thể được giữ lại trong chất hấp phụ hoặc rửa giải trực tiếp để phân tích, dựa trên đặc tính của loại vật liệu pha tĩnh sử dụng trong quá trình chiết. Nếu khả năng hấp phụ của pha tĩnh đối với chất phân tích mạnh hơn pha động, chất phân tích mục tiêu sẽ được giữ lại trong pha tĩnh trong khi các thành phần còn lại trong nền mẫu sẽ đi ra khỏi cột và bị thải bỏ, hợp chất lưu giữ trên cột sẽ được rửa giải khỏi pha tĩnh bằng một dung môi rửa giải thích hợp và dịch chiết sau quá trình rửa giải được dùng để phân tích sắc ký. Kết quả sắc ký đồ của chất phân tích và nền mẫu được cải thiện đáng kể từ quá trình làm sạch và/hoặc làm giàu bằng phương pháp chiết pha rắn SPE.

Trong nhiều năm gần đây, phương pháp chiết pha rắn SPE đã được sử dụng rộng rãi như một trong những kỹ thuật chuẩn bị mẫu để chiết, làm sạch và làm giàu trước khi phân tích bằng sắc ký. So với chiết lỏng-lỏng, nền dịch chiết thu được từ phương pháp SPE sạch hơn, nhắm mục tiêu vào các chất phân tích mục tiêu cụ thể trong khi chiết lỏng-lỏng chỉ vào nhóm đối tượng (class) chất phân tích chung. So với chiết SPE thủ công bằng manifold, chiết SPE tự động có khả năng kiểm soát tốc độ dòng, mức tiêu thụ dung môi để đảm bảo độ lặp lại và độ tái lặp của thí nghiệm.