利用不同脂肪酸的金屬鹽、在某種有機溶劑中的溶解度差異來分離濃縮DHA。將乙醇、魚油及NaOH按一定比例混合，然后加熱使魚油皂化。皂化后的混合液經壓濾分別得到皂液及皂粒。皂液在攪拌下加入H2SO4至pH為1~2。分離上層粗脂肪酸乙醇混合液，加熱回收乙醇，并反復水洗祖脂肪酸至中性，即得DHA含量較高的精制魚油。
1、尿素包合
脂肪酸與尿素的結合能力取決于其不飽和程度。脂肪酸的不飽和度越高、則與尿素的結合能力越弱。依此原理即可將飽和脂肪酸、低度不飽和脂肪酸與高度不飽和脂肪酸分離開來。在魚油中加人尿素甲醇（或乙醇）后加熱混合、過濾并用適當溶劑萃取濾液，即得萃取液脫去溶劑、真空干燥后即得到DHA含量較高的精制魚油。
尿素包合法是一種比較簡便有效的分離方法，但在實際生產中應用時，存在溶劑損耗大、排水和因尿素添加物而引起的廢物處理等問題。為此，Kazuhiko開發了一種尿素包合與連續精餾相結合的分離方法，既解決了上述問題，又避免了魚油因與空氣接觸而氧化，還可以提高分離效果，適合工業化生產。
2、超臨界流體萃取
即將含有DHA的魚油溶解于超臨界狀態的CO2中，通過改變溫度和壓力，達到分離DHA的目的。此法能分離出高純度的DHA，但對碳數相同而雙鍵數不同的脂肪酸的分離效果較差。為此，可利用銀離子能與雙鍵絡合形成可逆的絡合物的特性，在超臨界CO2萃取裝置中增加1支AgNO3—硅酸色譜柱，達到將碳數相同而雙鍵數不同的脂肪酸分離的目的。
3、己烷溶劑液液萃取
應用己烷溶劑對各種微生物發酵液的液液萃取（亞臨界生物技術），可以使DHA毛油得到徹底的利用，是國內應用廣泛的大規模化加工方法
上述分離方法同樣適用于通過選擇和培養某些真菌和海藻來提取DHA的途徑。