传统蒸馏是基于不同物质的沸点差进行分离的，因此在沸点温度下易氧化、分解或聚合的某些物质难以分离。
分子蒸馏的分离作用则是利用液体分子受热时会从液面逸出，不同种类分子逸出后的运动平均自由程不同而实现物质的分离。
混合液沿加热板向下流动，被加热后，轻、重分子均向气相逸出，由于轻、重分子自由程不同，轻分子自由程大，可达到冷凝板，冷凝后沿冷凝板向下流动，重分子自由程小，达不到冷凝面而在气相中饱和，并返回液相，沿加热板向下流动，从而形成轻、重分子的分流与分离。
分子蒸馏具有操作真空度高、加热温度低、受热时间短、分离程度高等特点，因此，特别适宜于高沸点、热敏性及易氧化物质的分离。分子蒸馏较传统蒸馏具有明显的技术及经济优势：
1、产品质量高。由于分子蒸馏操作温度低、受热时间短，可以获得纯度高而且原有品质保持好的产品，对于天然物质尤其重要。
2、产品成本低。由于分子蒸馏的分离效率高、产品得率高，从而可大大降低生产成本。
