管固相萃取装置的基本原理是以石英纤维或其它材料为基体支持物，根据样品组分的性质，在其表面涂渍不同性质的固定相涂层；通过直接浸入或顶空方式，利用固定相涂层对样品中的有机物或者无机离子进行萃取和富集；萃取和富集结束后（平衡后或未达平衡前），将富集了待测物的纤维从样品中取出，随后直接将纤维置于分析仪器（气相色谱、液相色等）的进样装置中通过一定的方式解吸附，在待测物组分引入分析仪器之后，对其进行分离和检测。
管固相萃取装置由三部分组成：
A柱管：吸附剂的载体，由血清级的聚丙烯制成，通常做成注射器形状。也提供玻璃的柱管用以特殊分析。柱管下端出口的尺寸已标准化，可用于不同厂家的固相萃取装置；
B筛板：起固定吸附剂和过滤溶液的作用。聚乙烯是常见的筛板材料，对于特殊分析也可采用特氟龙、不锈钢片或玻璃等材质；
C吸附剂：固相萃取柱中发挥分离作用的物质，是固相萃取产品的核心部分。
管固相萃取装置的萃取模式概述：
萃取模式指的是在使用固相微萃取分析样品时，基体支持物（如石英纤维、不锈钢丝等）上涂渍的固定相涂层与样品发生相互作用时的方式。在使用时应当选择合适的萃取模式，主要考虑几个方面的因素：样品基质的组成、组分的挥发性、组分与样品基质的亲和力。目前萃取的主要萃取模式可以分为两种：纤维萃取模式和管内萃取模式。
纤维萃取模式的基体支持物是石英纤维、不锈钢丝等材料，将固定相涂层涂渍在其表面，然后对样品中的待测物进行萃取和富集。纤维萃取模式是固相微萃取常用的模式，同时也有一些在此基础上的扩展。
管内萃取模式的基体支持物是石英毛细管、peek管等材料，将固定相涂层涂渍在管内，然后对样品中的待测物进行萃取和富集。管内萃取模式是固相微萃取较新的模式，可以与气相色谱、高效液相色谱、液质联用等联用，同时也有一些在此基础上的扩展。
