液膜萃取法是一種利用液膜作為分離介質的膜分離操作，以濃度差為推動力。這種方法模仿生物膜輸送物質的機理，通過人工製造的液膜進行萃取。液膜通常由溶劑（如水和有機溶劑）、表面活性劑、載體和添加劑組成，其中溶劑構成膜基體，表面活性劑促進液膜傳質速度和提高其選擇性，添加劑用於控制液膜的穩定性和滲透性。
在液膜萃取過程中，被分離組分從外相進入膜相，再轉入內相，從而實現濃縮。外相、膜相和內相分別對應於溶劑、萃取劑和反萃取劑。萃取和反萃取在一個過程中完成，溶劑消耗量可大大減少。最後以離心、通電、加熱或加入去乳化劑等手段破乳。
液膜萃取系統分為乳化液膜和支撐液膜兩類。乳化液膜是通過在連續相內進行乳化分散時加入表面活性劑，使乳狀液的外表面形成一個穩定的液體膜。支撐體膜載體型是將薄膜用液體浸透，使之在兩層薄膜之間含有液體。液膜萃取過程中，溶質由原液相向液膜相傳遞的過程即為萃取過程；溶質從液膜相向回收相傳遞的過程即反萃取過程。
液膜萃取廣泛套用於化學、食品、醫藥等行業中，例如在醫藥領域中，液膜萃取可用於提取天然藥物中的有效成分，分離和純化藥物，減少藥物在生產過程中的污染和消耗，提高藥物的產率和純度。