一些高分子水溶液（如分子量從幾千到幾萬的聚乙二醇硫酸鹽水溶液）可以分為兩個水相，蛋白質在抄兩個水相中的溶解度有很大的差別。故可以利用雙水相萃取過程分離蛋白質等溶于水的生物產品。
雙水相的優勢
ATPE作為一種新型的分離技術，對生物物質、天然產物、抗生素等襲的提取、純化表現出以下優勢：
(1)含水量高(70％--90％)，在接近生理環境的體系中進行萃取，不會引起生物活性物質失活或變性；
(2)可以直接從含有菌體的發酵液和培養液中提百取所需的蛋白質（或者酶），還能不經過破碎直接提取細胞內酶，省略了破碎或過濾等步驟；
(3)分相時間短，自然分相時間一般度為5min～15 min；
(4)界面張力小(10-7～ 10-4mN／m)，有助于兩相之間的質量傳遞，界面與試管壁形成的接觸角幾乎是直角；
(5)不存在有機溶劑殘留問題，高聚物一般是不揮發物質知，對人體無害；
(6)大量雜質可與固體物質一同除去；
(7)易于工藝放大和連續操作，與后續提純工序可直接相連接，無需進行道特殊處理；
(8)操作條件溫和，整個操作過程在常溫常壓下進行；
(9)親和雙水相萃取技術可以提高分配系數和萃取的選擇性。