萃取法主要是利用不溶于水的有机溶剂与含酚废水充分混合， 将废水中的苯酚从水相转移到有机相， 达到从废水中分离苯酚的目的。常用的有机溶剂有烃类、酯类、酮类和醚类。徐伟辉 使用煤油中含质量分数为5％ 的N－503 作萃取剂， 从焦油车间的含酚废水中萃取苯酚， 脱酚效率达到80％。何小荣以煤油和磷酸三丁酯为萃取剂， 进行含酚废水的处理， 发现苯酚的脱除率可以达到50％， 萃取后再经过离子交换处理， 酚的脱除率可达80％。Frederick 等 公开了使用乙基叔戊醚从含酚废水中萃取苯酚的方法， 直接达到了降低废水中苯酚含量的目的。

萃取法处理含酚废水优点在于过程简单， 萃取剂经过再生可重复使用， 对于含酚较高的废水， 使用该方法可以产生一定的经济效益； 萃取法处理含酚废水的缺点在于能耗高， 容易发生萃取剂残留在废水中， 影响后续的处理过程。