蒸餾是分離液體混合物的典型單元操作。蒸餾利用液體混合物中成分的沸點差異，選擇性沸騰，隨后冷凝，進而達到分離純化的目的，這也是蒸餾與蒸發的最大區別。
蒸餾的類型有：簡單蒸餾、蒸氣蒸餾、真空蒸餾、分餾、短程蒸餾等等。
分子蒸餾是壓力低于0.01托(1.3Pa)的真空蒸餾。其中流體處于自由分子流動狀態，流體動力學的連續假設不再適用，質量傳遞由分子動力學控制。因此，熱表面和冷表面之間的短路徑是必要的。于是，工業上，又有個應用名稱：短程蒸餾。
所以，分子蒸餾又是短程蒸餾。
分子蒸餾的工業化應用：
單甘脂提純
維生素和多不飽和脂肪酸的分離
從棕櫚油中回收類胡蘿卜素
辣椒紅色素的純化
從魚油中提取ω-3脂肪酸酯，等等。
以單甘脂提純為例，常見的制造方法里會含有單甘油酯、甘油和甘油二酯各種組分，經過分子蒸餾提純后，得到單甘脂，其含量在90%以上。
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