L'invention concerne un procédé d'extraction de polyisoprène de haute qualité par broyage par cisaillement rotatif au moyen d'un dispositif comprenant au moins un rotor et au moins un stator, de plantes en particules de taille inférieure à 1 mm ou le broyage à un pH supérieur à 3 et inférieur à 8. Ce procédé est mis en oeuvre en phase aqueuse et il permet de préparer une dispersion de polyisoprène dans l'eau dont la masse molaire moyenne en poids (Mw) est supérieure à 800 000 g/mol. Le polyisoprène est extrait de plantes et en particulier de guayule (Parthenium argentatum). Il s'agit d'un procédé particulièrement respectueux de l'environnement.