實驗室分子蒸餾設備當液體混合物沿加熱板流動并被加熱，輕、重分子會逸出液面而進入氣相，由于輕、重分子的自由程不同，因此，不同物質的分子從液面逸出后移動距離不同，若能恰當地設置一塊冷凝板，則輕分子達到冷凝板被冷凝排出，而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣，達到物質分離的目的。
蒸餾真空度高，分子蒸餾裝置其內部可以獲得很高的真空度，通常分子蒸餾在很低的壓強下進行操作，因此物料不易氧化受損。
實驗室分子蒸餾設備沒有沸騰鼓泡現象，分子蒸餾是液層表面上的自由蒸發，在低壓力下進行，液體中無溶解的空氣，因此在蒸餾過程中不能使整個液體沸騰，沒有鼓泡現象。產品耗能小，由于分子蒸餾整個分離過熱損失少，且由于分子蒸餾裝置*的結構形式,內部壓強極低,內部阻力遠比常規蒸餾小,因而可大大節省能耗。
在實驗室會用到的
實驗室分子蒸餾設備燒瓶（大用來呈蒸餾物,小用來接收餾分）、蒸餾頭、直型冷凝管、接收管（如果分餾用燕尾管）、溫度計（也可以用溫度計套管加普通溫度計）.如果減壓蒸餾,蒸餾頭和接收管與常壓蒸餾用的不同,還需要毛細管。
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