分子蒸餾裝置是將固體與液體或液體與液體混合物分離最基本的方法。常規的蒸餾方式原料在蒸發器內被加熱至蒸發溫度，低沸點組分蒸發后進入冷凝器冷卻，得到所需的產品。普通蒸餾的基本過程是當分子離開液面后所形成的蒸汽分子，會在運動中互相碰撞，一部分進入冷凝器中，另一部分則返回液體內。常規的蒸餾方式需要較高的蒸餾溫度，物料加熱時間較長局限性多，無法對熱敏物質進行分離。 

　　分子蒸餾裝置蒸汽分子的平均自由程大于蒸發面和冷凝面之間的距離，因此可以利用進料液中各組分的蒸發速率差來分離液體混合物。在一定溫度下，壓力越低，氣體分子的平均自由程越大。當蒸發空間中的壓力很低，冷凝面靠近蒸發面，且兩者之間的垂直距離小于氣體分子的平均自由程時，從蒸發表面蒸發的蒸汽分子可以直接到達冷凝表面，而不會與其他分子發生碰撞。當液體混合物沿著加熱板流動并被加熱時，輕分子和重分子將從液面逸出并進入氣相。由于輕分子和重分子的自由路徑不同，不同物質的分子從液面逸出后移動的距離也不同。如果能適當設置冷凝板，輕分子到達冷凝板時將被冷凝并排出，而重分子不會到達冷凝板并沿混合液體排出。這樣就達到了物料分離的目的。