استخلاص سائل-سائل طريقة كيميائية لفصل مادة مذابة من محلول باستخدام سائل آخر غير ممتزج معه، بحيث تنتقل المادة بين الطبقتين بحسب قابليتها للذوبان في كل منهما. تستخدم هذه التقنية في المختبرات والصناعة لتنقية المركبات العضوية وفصلها، وتعتمد على معامل التوزع واختيار المذيب المناسب وسهولة فصل الطبقات ثم تبخير المذيب للحصول على المادة المطلوبة.
