分子蒸馏在来操作的过程中通常是选用其特殊的液态分离技术，其分子蒸馏技术的基本原理及其不同于一般蒸馏技术的特征，在来操作的过程中主要依靠不同物质分子运动平均自由程的差异完成分离。

分子蒸馏在高真空下操控的蒸馏方式，其蒸气分子的平均自由程超过蒸发表面与冷凝表面间的距离，进而可利用料液中各成分蒸发速度的差别，对液态混合物进行分离。

分子蒸馏必须在特殊的设计蒸发器内才能达到，这样可以在特定真空环境下，这时候的物料蒸气分子的平均自由程超过蒸发表面与冷凝表面间的距离，进而可利用料液中各成分蒸发速度的差别，对液态混合物进行分离，当液态混合物沿发热板流动且被加温，轻、重分子会逸出液位而进入液相。

分子蒸馏会因其轻、重分子的权利程不同，在来操作的过程中其不同物质分子从液位逸出后移动间距不同，若能合理地设定一块冷凝板，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。

分子蒸馏中因其蒸发分子远胜于气体分子，在一定程度上大都具有相同的运动方向，所以它们本身撞击对飞射目标和蒸发速率影响不大。残气分子在双面间呈杂乱无章的热运动状态，故残气分子数目的多少是决定飞射目标和蒸发速率的重要因素。