分子蒸餾是利用分子平均自由程的差別進行物質(zhì)分離的，待分離的物料在加熱板上形成均勻液膜，經(jīng)加熱，料液分子逸出。在與短程蒸餾加熱板平行處設(shè)一冷凝板，冷凝板溫度低于加熱板，且與加熱板的距離應(yīng)小于輕分子的平均自由程而大于重分子的平均自由程。而一套完整的分子蒸餾設(shè)備主要包括進料系統(tǒng)、分子蒸餾器、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。其種類主要有3種：

（1)降膜式：為早期形式，結(jié)構(gòu)簡單，但液膜厚，效率差；

（2)刮膜式：形成的液膜薄，分離效率高，但較降膜式結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

（3)離心式：離心力成膜，膜薄，蒸發(fā)效率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，真空密封較難，設(shè)備的制造成本高。為提高分離效率，往往需要采用多級串聯(lián)使用而實現(xiàn)不同物質(zhì)的多級分離。