Ekstraktor Soxhleta działa poprzez gotowanie roztworu, który ma rozpuszczoną substancję o ograniczonej rozpuszczalności w perkolatorze, a następnie chłodzi i zbiera kondensat w zbiorniku, z którego można ekstrahować stężoną substancję rozpuszczoną. Syfon łączący perkolator do zbiornika spuszcza nadmiar rozpuszczalnika z powrotem do zbiornika.
Ekstraktor Soxhleta został wynaleziony w 1879 roku przez Franza von Soxhleta w celu ekstrakcji lipidów z materiałów stałych. Ekstraktor działa tylko wtedy, gdy substancja rozpuszczona ma ograniczoną rozpuszczalność w rozpuszczalniku, w którym jest rozpuszczona. Oznacza to, że ekstraktora Soxhleta nie można użyć do ekstrakcji soli jonowych z polarnych rozpuszczalników, takich jak woda, ponieważ granica rozpuszczalności takich soli w wodzie jest wyjątkowo wysoka.
Materiał zawierający ekstrahowany związek nanosi się w gilzie i umieszcza w perkolatorze. Do materiału dodaje się rozpuszczalnik ekstrakcyjny, jeśli materiał nie jest już rozpuszczony. Perkolator jest umieszczony na górze elementu grzejnego, a schłodzony kondensator jest umieszczony na górze ekstraktora. Gdy rozpuszczalnik ekstrakcyjny się nagrzewa, rozpuszcza część substancji rozpuszczonej. Ciśnienie w perkolatorze w dalszym ciągu rośnie, aż ogrzany rozpuszczalnik ogrzewa się do rezerwuaru. Nadmiar rozpuszczalnika przepłukuje się z powrotem do filtra, pozostawiając substancję rozpuszczoną w zbiorniku.
