萃取法的基本原理是向废水中投加一种与水不互溶，但能良好地溶解废水中污染物的溶剂，使其与废水充分混合接触。由于污染物在溶剂中的溶解度大于在废水中的溶解度，因而大部分污染物转移到溶剂相里，然后分离废水和溶剂，即可达到分离、浓缩污染物和净化废水的目的。

采用的溶剂称为萃取剂，被萃取的污染物称为溶质，萃取后的萃取剂称萃取液。要提高萃取速度，可采取增大两相的接触面积、增大传质系数和传质推动力的途径来达到。

萃取法适用于：能形成共沸点的恒沸化合物，而不能用蒸馏、蒸发方法分离回收的废水组分；热敏感性物质，在蒸馏和蒸发的高温条件下，易发生化学变化或易燃易爆的物质；沸点非常接近，难以用蒸馏方法分离的废水组分；难挥发性物质，用蒸发法需要消耗大量热能或需要高真空蒸馏，例如含乙酸、苯甲酸和多元酚的废水；对某些含金属离子的废水，如含铀和钒的洗矿水和含铜的冶炼废水，可以采取有机溶剂萃取、分离和回收。

选择萃取剂的原则是萃取能力要大，分配系数越大越好，不溶或微溶于水，在水中不乳化，挥发性小，化学稳定性好，安全可靠，易于再生，价格低廉，来源较广。