分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术，不同于传统蒸馏依据物质沸点差分离原理，而是依据混合物中各物质的分子运动平均自由程差异实现分离的。根据分子运动平均自由程原理如右图所示，在理想状态下让液体混合物沿加热板流动加热，轻、重分子就会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样就可以达到分离物质的目的。依据此原理人们设计了降膜式、离心式、刮膜式等各种蒸发器，在实际操作中由于各种条件的限制很难达到理想的分子蒸馏分离目的，而各种蒸发器都有一个共同的特性就是蒸发面与冷凝面的距离很短，从蒸发面溢出的分子到冷凝成液体所经历的行程很短，所以称作短程蒸馏器。
与常规蒸馏比较料液分布器和旋转刮板把物料以薄膜状均匀的分布在加热面上，减少了物料静液面产生的压力差。加热面和冷凝面的距离短，轻分子从加热面溢出后迅速被冷凝，减少了气体转移产生的压力降，比较容易获得较低的蒸发压力；另外只要轻分子从蒸发面溢出后的运动自由程天于蒸发面与冷凝面的距离就可实现分离，不用加热到被分离物质的沸点，天而蒸馏温度要比常规蒸馏低得多。
