Bu uygulamada, karbondioksit (CO2) gazı yüksek basınç altında süperkritik hale getirilerek sıvılaştırılmakta ve sıvı organik kaplama malzemesini bir organik çözgen gibi çözmektedir. Sıvılaştırılan CO2 bu süperkritik fazda, 31.3 oC kritik sıcaklığa ve 7.4 Mpa kritik basınca ulaşmaktadır. CO2 süperkritik fazında aromatik hidrokarbonlara benzeyen çözücü karakterler taşımaktadır. Dolayısıyla boyada çözücünün bir kısmını CO2 ile değiştirmek mümkündür. Bu amaçla özel havasız sprey tabancaları kullanılabilir. Boya + CO2 karışımı tabancayı terk eder etmez, CO2 şiddetli bir kaynamayla gaz haline dönüşmekte ve atmosfere yayılmaktadır. Ancak  CO2 gazı VOC olmadığı için atmosfer kirliliğine yol açmamaktadır. Öte yandan, tabanca ağzından çıkışta atomize edilmiş boya damlacığı içinde homojen dağılmış CO2 burada atmosfer basıncı ile karşılaşır. Basıncın düşmesi ile, CO2 hızla genleşerek gaz fazına geçer ve damlacığı içten parçalar, çok kaliteli bir atomizasyon elde edilmiş olur. Dolayısıyla, havasız tabancayla uygulama yapılmasına karşın, elde edilen yüzey kalitesi havalı sprey tabancası ile elde edilen düzey kalitesindedir. Uygulamanın havasız tabanca ile yapılıyor olması, havalı tabanca ile yapılan uygulamalarda görülen geri sıçraması etkisini de ortadan kaldırdığından, elde edilen transfer verimi, havasız uygulamalarda elde edilene yakın olmaktadır. Ayrıca, CO2 boyayı hızlıca terk ettiği için tabancadan yüzeye ulaşan boyanın viskozitesi hızla yükselmekte, dolayısıyla akma, sarkma gibi boya kusurlarıyla karşılaşılması riskleri minimum düzeye indirilmektedir.

Sonuç olarak sıvılaştırılmış CO2 ile yapılan havasız sprey uygulamalarında, çeşitli sprey uygulamalarında elde edilen olumlu özelliklerin tümünü bir araya getirmek mümkün olur. Sorun, sıvılaştırılmış CO2’nin ve uygulama cihazının maliyetidir.