Desde tiempos antiguos, muchas especies de plantas dentro del género han sido utilizadas debido a sus numerosos beneficios para la salud, como la actividad antimicrobiana, antiinflamatoria, antiséptica o diurética. Aunque muchas de las especies dentro de este género eran bien conocidas y descritas, el tomillo panonio sigue siendo relativamente inexplorado a pesar de su única composición química y actividad. Es un pequeño arbusto, que se extiende por Europa central y oriental, con una composición química diversa y dependiente de la ubicación. En este estudio, se utilizó el quimiotipo de citral, que hasta donde sabemos, se encontró y describió solo en el norte de Serbia. Por lo tanto, con el fin de explorar la composición de los extractos de baja polaridad y presentar una visión preliminar de su bioactividad, se aplicó la extracción con dióxido de carbono supercrítico (ScCO) (con y sin pretratamientos), seguida de un análisis de GC-MS. Se probaron diferentes presiones de extracción de ScCO (100, 150, 200, 250 y 300 bar) para determinar las condiciones más adecuadas para la extracción de la fracción de baja polaridad. Además, para maximizar el rendimiento de la extracción, se investigaron dos tipos de pretratamientos de extracción de ScCO (enzimático y por microondas). El mayor rendimiento de extracción obtenido de material vegetal no tratado fue del 3.01%, y se obtuvo en condiciones de 150 bar y 40 grados Celsius, mientras que el pretratamiento enzimático del 4%, con las mismas condiciones, proporcionó un rendimiento del 3.89%. Para todos los extractos obtenidos, el análisis de GC-MS mostró que los monoterpenos oxigenados y los sesquiterpenos eran los dos grupos más dominantes con compuestos bioactivos principales como el (E)-citral (18.95-38.17%), el (Z)-citral (6.68-14.66%), el beta-bisaboleno (8.2-14.4%) y el nerol (6.08-9.67%). Los extractos que exhibieron la mayor concentración de compuestos bioactivos principales ((Z)-citral y (E)-citral) fueron analizados adicionalmente por su potencial anticancerígeno, utilizando observaciones de viabilidad celular a corto y largo plazo en células de cáncer de hígado.