分子蒸馏仪是一种特殊的液-液分离技术。在高真空下，蒸汽分子的平均自由程大于蒸发表面和冷凝表面之间的距离，因此液体混合物可以通过使用进料液体中各成分的蒸发速率差来分离。
分子蒸馏仪的工作原理：
沸腾膜和冷凝表面之间的压差是蒸汽流动方向的驱动力，较小的压降将导致蒸汽流动。1mbar的操作要求沸腾表面和冷凝表面之间的距离较短。基于此原理制成的蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器有一个与加热表面相对的内置冷凝器，可将工作压力降至0.001mbar。
分子蒸馏仪的优点：
1、工作温度低，真空度高，加热时间短(秒)，分离效率高，特别适用于高沸点、热敏性和易氧化物质的分离；
2、能有效去除混合物中的低分子物质(除臭)、重分子物质(脱色)和杂质；
3、分离过程是物理分离过程，可以保护分离出的物质免受污染，特别是保持天然提取物的原始质量；
4、分离度高于传统蒸馏和普通薄膜蒸发器；
5、为了分离高沸点、热敏性和易氧化材料，分子蒸馏提供了一种分离方法。因为分子蒸馏在远低于材料沸点的温度下操作，并且材料的停留时间短；
6、分子蒸馏可以非常有效地从液体中去除有机溶剂和气味等物质，这是溶剂萃取后液体去溶剂化的非常有效的方法；
7、分子蒸馏可以选择性地蒸馏出目标产物，去除其他杂质，通过多级分离同时分离两种以上物质；
8、分子蒸馏的分馏过程是一个物理过程，因此可以保护分离的物质免受污染和入侵。
