L'extraction organique la plus courante est la méthode utilisant une solution de phénol-chloroforme

L'extraction au phénol est une méthode couramment utilisée pour éliminer les protéines d'un échantillon d'ADN, par ex. éliminer les protéines du lysat cellulaire lors de la préparation de l'ADN génomique.

L'extraction organique implique l'ajout et l'incubation dans plusieurs solutions chimiques différentes; comprenant une étape de lyse, une extraction au phénol-chloroforme, une précipitation à l'éthanol et des étapes de lavage.

Les échantillons sont homogénéisés dans une solution contenant du phénol, puis centrifugés après addition de chloroforme. Pendant la centrifugation, l'échantillon se sépare en trois phases: une phase aqueuse supérieure contenant de l'ARN, une interface contenant l'ADN et une phase organique inférieure contenant de les protéines et les lipides.

L'avantage de la méthode au phénol-chloroforme est la simplicité du protocole, la dénaturation rapide des nucléases et la stabilisation des acides nucléiques. Le principal inconvénient est l'utilisation de produits chimiques toxiques comme le phénol et le chloroforme, et le risque de contamination est accru du fait du transfert de l'ADN entre plusieurs tubes.