植物提取物由豐富的生物活性化合物組成，在治療應用中起著重要作用。在決定提取方法以在不改變其化學特性的情況下產生高產量提取物時，必須考慮這些化合物的特性。波動性是重要的屬性之一。揮發性是指化合物在常溫下揮發的傾向。科學地定義，揮發性化合物是指在室溫下按重量在 6 個月內很容易升華的物質，而非揮發性化合物則不易蒸發成氣體，或者只有不到其重量的 5% 據信在環境條件下會在 6 個月內升華. 揮發性化合物的主要類別包括低分子酯、有機酸、脂肪酸、醇、醛、內酯、萜烯和萜類化合物。同時，非揮發性化合物的例子包括一些有機酸、脂肪酸、還原糖、氨基酸、礦物質和抗氧化劑。
有一系列令人眼花繚亂的先進提取技術可以從草藥植物材料中分離出揮發性和非揮發性化合物。一種這樣的方法是超臨界流體萃取(SFE)，其中萃取溶劑是超臨界流體 (SF)，可以溶解植物中范圍廣泛的次級代謝產物，因為它對液體具有一致的溶解度和對氣體的擴散性。這種方法被廣泛用于從植物中提取高純度的精油。除了擁有 SF 的主要特征，例如類氣體擴散率和類液體密度外，超臨界二氧化碳 (SC-CO 2) 具有無色、無味、惰性和可回收等特性，使其成為該提取方法中常用的 SF 。在這種提取方法中，CO 2在高壓下轉化為液相，用作提取溶劑并最終溶解植物材料的生物活性化合物。CO 2在減壓時恢復到氣態，留下提取的化合物。
從植物材料中提取揮發性和非揮發性化合物的另一種提取方法是微波輔助提取技術。這種提取方法的物理原理是植物細胞膨脹的基礎，這是由于細胞內存在的水的內部加熱導致腺體和含油容器破裂。這最終將導致化合物從植物材料中蒸發，然后通過冷卻系統冷凝并收集。微波輔助系統中的偶極子旋轉機制確保熱量和質量同時傳遞，產生協同效應以加快和提高提取率. 無溶劑微波輔助萃取方法更適合萃取揮發性化合物，而在非揮發性化合物萃取中使用甲醇等溶劑。
也可以使用超聲波從植物提取物揮發性和非揮發性化合物。這種超聲波輔助提取方法涉及由于超聲波能量在溶劑中產生空化，加速生物活性化合物的溶解和擴散，并提高提取效率。這種方法的優點包括減少熱不穩定化合物的損失、減少溶劑用量以及縮短提取溫度和時間。具有藥學意義的草本植物富含揮發性和非揮發性化合物。廣泛的揮發性和非揮發性化合物已從各種藥用植物中成功提取和鑒定。例如，使用 SFE 方法從Wendita calysina（俗稱墨西哥卷餅）中提取的精油可高產一種具有高抗癌和抗菌特性的d-香芹酮化合物 。許多其他揮發性化合物，包括從Baeckea frutescens L.中提取的石竹烯、杜松烯、桉葉油素、松油醇和丁香酚。抗真菌活性從茶樹( Camellia sinensis L.)中分離出的致病真菌。另一種已知的從芥末 ( Wasabia japonica Matsum ) 中提取的揮發性化合物是異硫氰酸烯丙酯 ，它作為抗癌劑、抗菌劑起著重要作用，還有助于抑制血小板聚集。
揮發性和非揮發性化合物包括芳樟醇、萜品烯、樟腦、癸醛 乙酸香葉酯、來自芫荽 ( Coriandrum sativum L.) 種子和葉子提取物的癸醛已被分離出來，并被認為是有前途的抗氧化劑 。此外，據報道，含氧化合物和萜烯揮發性化合物如檜烯、檸檬烯、壬醛、癸醛、香茅醛、芳樟醇、醋酸香茅酯、香芹酮和許多其他醛、醇和酯已被報道從各種柑橘皮椪柑中提取（Citrus reticulata Blanco)、Tankan ( Citrus tankan Hayata) 和 Murcott ( C. reticulate × C. sinensis )。這些果皮提取物還富含非揮發性化合物，如多甲氧基黃酮、檸檬苦素和植物甾醇。這些化合物作為抗氧化劑發揮著重要作用。
從植物物種中提取的揮發性和非揮發性化合物最終使用質譜技術進行分析，該技術基本上通過測量離子的質荷比來識別化合物。通過質譜法對生物活性成分進行高通量分析，在藥物發現系統中得到廣泛應用，通過鑒定生物樣品中的生物標志物來評估藥物的有效性和安全性. 質譜法根據已知帶電粒子在電場或磁場中的運動來識別化合物。初始電離步驟將樣品轉化為汽化形式并電離分子，然后分子發生碎裂。隨后，根據它們的質荷比分離產物。最后，通過代表每個離子的相對豐度對質荷比作圖。
從植物提取物的揮發性化合物可以使用氣相色譜-質譜法 (GC-MS) 進行鑒定。GC-MS 是一種眾所周知且常用的檢測和測量生物樣品的技術。該方法基本上通過將峰的質譜與真實的質譜庫或數據庫進行比較來識別未知的揮發性化合物，這些譜庫或數據庫作為美國國家標準與技術研究所制定的標準. 這種色譜技術的效率取決于化合物的揮發性是否足以讓化合物從液態轉變為動態氣態。然后載氣狀態從分析柱洗脫到檢測器。相反，LC-質譜法 (LC-MS) 用于鑒定從植物材料中提取的非揮發性化合物。這種分析技術基本上利用了使用 LC 的物理分離。與取決于化合物揮發性的 GC 不同，LC 需要將化合物溶解在溶劑系統中，然后再引入 LC-MS 系統。在 LC-MS 中，化合物的色譜峰通過信息相關采集來識別。與 GC-MS 不同，LC-MS 避免了非揮發性化合物的不必要衍生化。
