SPE w fazie normalnej wykorzystuje oddziaływania polarne jako mechanizm retencji. Oddziaływania te obejmują wiązanie wodorowe, dipol-dipol, indukowany dipol, π-π itp. Oddziaływania te zachodzą pomiędzy polarnymi grupami funkcyjnymi analitów i polarnymi grupami związanymi na sorbencie.
Faza odwrócona wykorzystuje niepolarne, hydrofobowe interakcje jako mechanizm retencji. Interakcje te obejmują oddziaływania Van-der-Waalsa, dyspersję Londona, π-π itp. Oddziaływania te zachodzą między bogatymi w węgiel, hydrofobowymi częściami zarówno analitów, jak i sorbentu.
W przypadku matryc próbek, które są rozpuszczalne tylko w rozpuszczalnikach organicznych, należy zastosować metodę z użyciem fazy normalnej. Przykładami takich matryc są olej, smar lub masło.
W idealnym przypadku próbka jest rozcieńczana rozpuszczalnikiem niepolarnym (np. heksanem) przed jej załadowaniem na kolumienkę. Próbkę można następnie przemyć heksanem lub 5% chlorkiem metylenu w heksanie (analogicznie do przemywania 5% MeOH w wodzie w metodach RP SPE w celu usunięcia zanieczyszczeń matrycy). Elucja zostanie przeprowadzona za pomocą polarnego rozpuszczalnika, który może przerwać polarne interakcje między analitami a sorbentem.
Frakcjonowanie można przeprowadzić stosując rozpuszczalniki w kolejności rosnącej polarności lub mieszaniny rozpuszczalników o różnej polarności.
Poniżej znajduje się szybkie odniesienie do rozpuszczalników w rosnącej polarności, dla metod SPE w fazie normalnej.
Szereg polarności rozpuszczalników