当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子遇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。这样实现物质分离的目的。分子蒸馏器带有加热夹套的圆柱型筒体，转子和内置冷凝器；在转子的固定架上装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器中，转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。从加热面上逸出的轻分子，经过短的路线和基本未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通过位于蒸发器底部的出料管排出；残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集，再通过侧面的出料管中流出。