超臨界工藝是最近發展起來的一項可以同時實現油脂提取和轉化的技術（Demirbas，2007）。使用超臨界工藝提取微藻油脂效率要遠遠高于傳統的溶解分離技術，同時也可以高效提取微藻中其他組分。由于超臨界液體是有針對性的，因此可實現提取物的高純度和高濃度。另外，在提取物和剩余物質中，沒有有機溶劑污染。提取反應條件溫和，反應溫度一般在50℃以下，可以最大限度的保證產品的穩定性和質量。最后，超臨界技術可用于全部微藻的提取，并且不需要脫水，提高了整個工藝的效率。
超臨界提取工藝可以與轉酯化反應同時進行，實現生物燃料的“one pot”生產工藝。因為溫度和壓力問題都會產生分解反應，因此下一步的研究要集中在更加溫和的處理工藝上，特別是降低反應溫度。在將提取和微藻的轉酯化反應相結合方面，研究重點應放在避免皂化方面。
超臨界法轉酯化工藝在處理菜籽油過程中，具有成本優勢，其成本大約是傳統酯化工藝的1/2。在微藻生物燃料生產中，要實現超臨界工藝在效率和規模上達到商業化應用標準，還需要論證說明，確定藻類生長代謝中產生的化合物不會對這一工藝過程產生負面影響。