Este estudio investigó el potencial de la descarga eléctrica de alto voltaje (HVED), como una tecnología de extracción verde y no térmica, para recuperar polifenoles de la ajedrea de invierno (L.). Se optimizaron los parámetros clave del proceso, incluyendo la frecuencia (40, 70, 100 Hz) y el tiempo de extracción (1, 5, 15, 30, 45 min), utilizando agua como disolvente y manteniendo una relación constante de sólido a líquido de 1:100 g/mL. Los extractos se caracterizaron por el contenido total de polifenoles (TPC), el contenido total de flavonoides (TFC) y la actividad antioxidante (DPPH, ABTS, FRAP), mientras que los fenoles individuales se cuantificaron mediante HPLC-DAD. Se emplearon análisis quimiométricos multivariantes, incluyendo la correlación de Pearson, el agrupamiento por mapa de calor y el análisis de componentes principales (PCA), para revelar las relaciones entre las condiciones de extracción, los perfiles polifenólicos y las actividades antioxidantes. Los resultados mostraron fuertes correlaciones entre TPC, TFC y actividad antioxidante, con compuestos como quercetina-3-D-galactósido, procianidina A2 y rutina identificados como contribuyentes clave. Entre las condiciones probadas, la extracción a 70 Hz durante 45 min proporcionó el mayor rendimiento de polifenoles y bioactividad. La aplicación de HVED demostró su potencial como una técnica eficiente y respetuosa con el medio ambiente para obtener extractos ricos en fenoles. Además, el uso de herramientas quimiométricas proporcionó información útil para optimizar las condiciones de extracción y comprender las contribuciones de compuestos específicos a la bioactividad. Estos resultados apoyan futuras aplicaciones en el desarrollo de productos de etiqueta limpia y contribuyen a esfuerzos más amplios en la producción sostenible de ingredientes para los sectores de alimentos, cosméticos y nutracéuticos.