A extração supercrítica é considerada uma tecnologia limpa, pois permite a obtenção de produtos de melhor qualidade, sem resíduos químicos, tem sido amplamente usada e vem ganhando o interesse de diferentes indústrias. Devido as suas características, o uso dessa tecnologia na obtenção de moléculas bioativas a partir de biomassa de microalgas é interessante para extração de compostos biologicamente ativos como, por exemplo, carotenoides, antioxidantes e ácidos graxos poli-insaturados. Diante disso, este trabalho tem como objetivo estudar a extração supercrítica do óleo da microalga Desmodesmus sp., visando identificar as melhores condições para a extração do mesmo, identificando sua composição. A unidade experimental consiste basicamente de um extrator de 42 mL, uma bomba de alta pressão e uma válvula micrométrica para a amostragem. As condições de operação variaram de 40 a 100 °C e de 100 a 500 bar, com um fluxo constante de CO2, de aproximadamente, 6,04 mL/ min. A caracterização do extrato, em diferentes condições de operação, foi realizada em cromatografia gasosa (GC- DIC) permitindo a identificação de ácidos graxos. O resultado mostrou que a extração com o maior rendimento em óleo foi a 100 °C e 300 bar com a presença dos ácidos mirístico (C14:0), palmítico (C16:0), esteárico (C18:0), oléico (C18:1) e γ-linolênico (C18:3), sendo os mais abundantes no óleo da Desmodesmus sp.. Além disso, apesar do soxhlet ter apresentando o maior rendimento, o mesmo não apresentou a maior concentração em ácidos graxos.