Für die Extraktion können drei verschiedene Ansätze verwendet werden: organische Lösungsmittel (Dichlormethan oder Ethylazetat), Wasser oder Kohlendioxid (CO2 in flüssigem oder überkritischem Zustand).

Im Gegensatz zu den ersten beiden Methoden der Entkoffeinierung, die das Koffein extrahieren, jedoch auch einen Geschmacksverlust nach sich ziehen, bleiben bei der Verwendung von Kohlendioxid die aromatischen Eigenschaften des Kaffees unverändert. Deshalb ist diese Methode die einzige, die Lavazza verwendet.

Während der ersten Phase des Prozesses werden die Bohnen mit Dampf und/oder Wasser befeuchtet bis zu einem Feuchtigkeitsgrad von 30–50 %. Anschließend werden Sie in einen Gasextraktionszylinder gelegt mit Gas in „überkritischem“ Zustand: Dies ist dann der Fall, wenn die Temperatur und der Druck derart sind, dass das Gas sowohl die Eigenschaften eines Gases als auch die einer Flüssigkeit annimmt. Auf diese Weise breitet es sich aus wie ein Gas und verfügt gleichzeitig über die Lösungseigenschaften einer Flüssigkeit, sodass das Koffein selektiv extrahiert wird. Das Kohlendioxid wird dann mithilfe von Wasser vom Alkaloid getrennt, erneut unter Druck gesetzt und wiederverwendet.

Der Zyklus endet damit, dass der nun entkoffeinierte Kaffee getrocknet wird.