是在高真空下蒸餾的一種方法。蒸汽分子的平均自由程大於蒸發表麵與冷凝表麵之間的距離。因此，液體中各組分的蒸發速率的差異可以用來分離液體混合物。在一定的溫度下，氣體分子的壓力和平均值越低。自由之旅越大。當蒸發空間的壓力非常低（10-2～10-4毫米汞柱），冷凝表麵接近蒸發表麵時，蒸發表麵之間的垂直距離小於氣體分子的平均自由程，和蒸發的汽化蒸氣分子。表麵不能與其他分子發生碰撞，直接到達冷凝表麵並冷凝。短距離蒸餾器也適用於分子蒸餾。分子流直接從加熱表麵到冷凝器的表麵。

分子蒸餾的過程可分為四個步驟：

1、分子從液體到蒸發表麵的擴散

一般來說，液相擴散速率是控製分子蒸餾速度的主要因素，因此應減小液體層的厚度，加強液體層的流動。

2、分子在液體層表麵的自由蒸發

蒸發速率隨溫度的升高而升高，但分離係數有時隨溫度的升高而降低。因此，應根據加工材料的熱穩定性選擇經濟合理的蒸餾溫度。

3、分子從蒸發表麵飛到冷凝表麵。

蒸汽分子在向冷凝表麵蒸發的過程中可能相互碰撞，並可能與留在兩側的空氣分子發生碰撞。因為汽化分子比空氣分子重得多，而且它們中的大部分分子具有相同的運動方向，它們自身的碰撞對飛行的方向和蒸發速率幾乎沒有影響。殘餘分子在兩側都處於混沌運動狀態，因此殘餘分子的數量是影響蒸發方向和速度的主要因素。

4、分子在凝聚表麵上凝結。

隻要冷熱兩側有足夠的溫差（一般為70～100℃），冷凝表麵是合理的，光滑的，可以認為冷凝步驟可以瞬間完成，因此選擇合理的形式是非常重要的。