微波萃取是高頻電磁波穿透萃取媒質(zhì)，到達(dá)被萃取物料的內(nèi)部，微波能迅速轉(zhuǎn)化為熱能使細(xì)胞內(nèi)部溫度快速上升，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)部壓力超過細(xì)胞壁承受能力，細(xì)胞破裂，細(xì)胞內(nèi)有效成分自由流出，在較低的溫度下溶解于萃取媒質(zhì)再通過進(jìn)一步過濾和分離，便獲得萃取物料。在微波輻射作用下被萃取物料成分加速向萃取溶劑界面擴(kuò)散，從而使萃取速率提高數(shù)倍，同時(shí)還降低了萃取溫度，大限度保證萃取的質(zhì)量。
微波能量通過極性分子的偶極子旋轉(zhuǎn)和離子傳導(dǎo)兩種作用直接傳遞到物質(zhì)中，整個(gè)分子迅速轉(zhuǎn)向和定向排列，產(chǎn)生斷裂和相摩擦發(fā)熱。傳統(tǒng)加熱方式由于實(shí)際操作需要，容器壁大多由熱的不良導(dǎo)體制成，熱從器壁傳導(dǎo)到溶液內(nèi)部需要時(shí)間；相反，微波加熱是一種內(nèi)加熱過程，與普通的外加熱方式不同，熱量不是由外向內(nèi)傳遞，而是同時(shí)直接作用于內(nèi)外部介質(zhì)分子，整個(gè)材料同時(shí)加熱，保證了能量的快速傳遞和充分利用。
微波萃取的機(jī)理分析：
1、微波照射過程是高頻電磁波穿過提取介質(zhì)到達(dá)材料內(nèi)部的微管和腺泡系統(tǒng)的過程。
通過吸收微波能量，細(xì)胞內(nèi)部的溫度迅速上升，細(xì)胞內(nèi)部的壓力超過細(xì)胞壁耐受膨脹的能力，從而導(dǎo)致細(xì)胞破裂，其中的有效成分自由流出，在較低的溫度下溶解于提取介質(zhì)。通過進(jìn)一步的過濾和分離，可以得到所需的提取物。
2、由于微波頻率與分子旋轉(zhuǎn)的頻率相關(guān)，微波能量是離子轉(zhuǎn)移和偶極旋轉(zhuǎn)引起分子運(yùn)動(dòng)的非電離輻射能；它作用于分子時(shí)，在分子具有一定極性的情況下，可以促進(jìn)分子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；即在微波場的作用下發(fā)生瞬時(shí)極化，可以以24.5億次/s的速度進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)。這樣就產(chǎn)生了鍵的振動(dòng)、撕裂、粒子之間的摩擦和碰撞，迅速生成大量的熱能；促進(jìn)細(xì)胞破裂，使細(xì)胞液溢出，擴(kuò)散到溶劑中。
3、微波產(chǎn)生的電磁場會(huì)加速被提取成分的分子從固體內(nèi)部擴(kuò)散到固液界面的速度。
以水為溶劑，水分子在微波場的作用下從高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，這是高能不穩(wěn)定的狀態(tài)。此時(shí)水分子氣化加強(qiáng)萃取成分的驅(qū)動(dòng)力，釋放出自身多余的能量返回基態(tài)，釋放出的能量傳遞給其他物質(zhì)的分子；通過加速其熱運(yùn)動(dòng)，縮短萃取成分的分子從固體內(nèi)部擴(kuò)散到固液界面的時(shí)間；結(jié)果提取速度提高數(shù)倍，可以降低提取溫度，大限度地確保提取物的質(zhì)量。
