蛋白质纯化过程中，有机溶剂提取法利用了其与水相容性差异的特性。比如甲醇、乙醇等有机溶剂，它们能显著降低某些蛋白质在水中的溶解度。在特定条件下，如低温（如4℃）、特定pH值和离子强度，通过调整有机溶剂的浓度，可以促使蛋白质形成沉淀，从而实现分离和纯化。例如，冰核蛋白的纯化可以通过在冰浴中磁力搅拌，缓慢加入预冷的乙醇(-25℃)来实现，这有助于蛋白质的析出。
然而，由于有机溶剂在室温下可能导致蛋白质变性，因此通常需要将它们冷却后再加入，以保持搅拌，避免局部浓度过高和蛋白质结构受损。对于那些与脂质紧密结合或含有较多极性侧链、不溶于水的蛋白质，乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂能提供适当的亲水性和亲脂性，适合作为提取液。冷乙醇分离法，由Cohn在1949年首次提出，主要用于免疫球蛋白的提取，特别在制备丙种球蛋白时广泛应用。这种方法在WHO规程和中国生物制品规程中被推荐，其优点包括高分辨率、良好的提纯效果、能同时分离多种成分，还具有抑菌、清除和灭病毒的功能。
蛋白质的分离纯化在生物化学研究应用中使用广泛，是一项重要的操作技术。 一个典型的真核细胞可以包含数以千计的不同蛋白质，一些含量十分丰富，一些仅含有几个拷贝。为了研究某一个蛋白质，必须首先将该蛋白质从其他蛋白质和非蛋白质分子中纯化出来。