El aceite de semilla de peonía, un tipo de aceite de fruto seco, ha atraído la atención de los nutricionistas por su rico contenido nutricional. El objetivo de este estudio fue extraer aceite de la semilla de peonía utilizando métodos verdes y eficientes. Específicamente, se optimizó la extracción enzimática acuosa utilizando el diseño de Plackett-Burman combinado con el diseño de mezclas para extraer la proporción óptima de enzimas del aceite de semilla de peonía. Cuando la dosis de enzimas era de 10 mg de proteína/g de semilla de peonía, las proporciones óptimas de las dosis de papaína, celulasa y pectinasa fueron del 16,15%, 31,33% y 52,53%, respectivamente. Posteriormente, se adoptó el diseño compuesto central para optimizar la extracción con CO supercrítico para identificar los parámetros del proceso de extracción de aceite residual de los residuos de la extracción enzimática acuosa. Casi el 6,30% del aceite de semilla de peonía se pudo obtener de los residuos utilizando extracción continua durante 1,58 h a 49,41 grados Celsius y 59,75 Mpa. Después de mezclar el aceite de semilla de peonía extraído por los dos procesos, se midieron sus índices fisicoquímicos. En comparación con el aceite de semilla de peonía comercial extraído según el método de lixiviación con disolventes orgánicos, la densidad relativa y el índice de yodo fueron más altos según nuestro enfoque, mientras que los demás índices no mostraron diferencias significativas. Por lo tanto, la estrategia de dos pasos que combina el método enzimático acuoso y la extracción con CO supercrítico puede aplicarse de manera efectiva a la producción de aceite de semilla de peonía.