Superkritická tekutina není ani plynem ani kapalinou, ale spíše kombinací obojího. Na přiloženém fázovém diagramu oxidu uhličitého jsou patrny oblasti tlaků a teplot, za kterých je CO₂ kapalné, pevné nebo plynné. Superkritické CO₂ existuje za tlaků vyšších než 7,38 MPa a teplot nad 31,1°C.