Nguyên tắc: SPME là quá trình chiết dựa trên cơ sở sự hấp phụ và tự làm giàu một cách chọn lọc các chất cần phân tích từ mẫu lỏng (chiết không gian lỏng) hay mẫu khí (không gian hơi) lên pha tĩnh rắn xốp được phủ lên bề mặt một kim (hay que) chiết trơ nhỏ (r=0,5mm và L=50 mm) bằng PVC hay kim loại. SPME là quá trình chiết đạt tới cân bằng tuân theo định luật phân bố, trong quá trình chiết thì mẫu luôn được khuấy trộn.
Thiết bị (kim chiết): Kim chiết có lớp silica xổp (của loại NP hay RP) phủ lên lõi kim tạ ra lớp màng mỏng chất chiết của cơ chế hấp phụ pha thường (NP), hay pha ngược (RP), chất chiết ở đây là các hợp chất carbowax, PDMS). Que chiết có pha tĩnh chiết (SP) được đặt trong lòng một chiếc ốn kim tiêm nhỏ, đầu trên gắn với một pít - tông làm bằng thép không gỉ. Tổ hợp này được đặt trong bộ phận bảo vệ (ống sy-ranh), trông giốn như một bộ xy-lanh kim tiêm, hình 1.10 là ví dụ hai bộ que vi chiết pha rắn.
Áp dụng và ưu nhược điểm: ban đầu SPME được áp dụng để chiết các chất cơ clo trong môi trường. Gần đây SPME đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như dược phẩm, sinh học… Ưu điểm của phương pháp là rất nhạy, không sử dụng dung môi hữu cơ. Nhược điểm là giá thành còn đắt, thời gian chiết kéo dài.
Các tác giả Cláudia H. KowalskiI, Josemar G. CostaII, Helena T. GodoyI, Fabio Augusto [17]đã nghiên cứu xây dựng phương pháp để xác định polyclo biphenyl (PCBs) trong sữa mẹ và áp dụng để đánh giá sự ô nhiễm của mẫu sữa lấy từ bốn thành phố của Brazil. PCBs được chiết bằng vi chiết pha rắn và phân tích bằng sắc ký khí với detector bắt điện tử. Nghiên cứu đã khảo sát khoảngtuyến tính (16 mg L-1, r> 0,9884), độ chính xác (RSD <12%, n = 5), độ thu hồi (71-127%) và giới hạn định lượng (giữa 0,45 và 2,42 mg L -1). Các kết quả phân tích của hai mươi mẫu cho thấy hàm lượngcủa PCBs đều trên 11,8 mg/L, ở khu vực đô thị São Paulo tjof PCBs 153 được tìm thấy trong tất cả các mẫu. Trong Vitória/ES và Florianopolis / SC đã được tìm thấy PCB trong 100% và 60% các mẫu lấy được từ thành phố này. Không ô nhiễm được phát hiện trong các mẫu từ Rio Branco/AC. Qua đó, đã tìm thấy một tương quan cao giữa sự ô nhiễm của các mẫu và mức độ công nghiệp hóa của khu vực đã được tìm thấy.