壹、原理
傳統意義上的蒸餾是將液體加熱後，根據其中不同成分的沸點不同，來進行分離提純的壹種技術。但分子蒸餾的原理與此完全不同，它的核心概念是分子運動自由程，因此在遠低於液體沸點的情況下即可進行，更適用於高沸點和熱敏性物質的分離。
那麽什麽是分子運動自由程呢？在這裏，我們首先需要了解幾概念。
1．分子碰撞：眾所周知，分子與分子之間存在著相互作用力。當兩個分子離得較遠時，分子之間的作用力表現為吸引力；但當兩分子接近到壹定程度後，分子之間的作用力就會變為排斥力，且這種排斥力隨其接近程度的增加而迅速增加。當兩分子接近到壹定程度，排斥力的作用就會使兩分子分開，這種由接近而至排斥分離的過程就是分子的碰撞過程。
2．氣體分子運動自由程:由於分子間作用力的存在，因此分子總是處於不停的運動變化中，從排斥到吸引，甚至碰撞，它們之間的距離也在不停地變化著。而所謂的氣體分子平均自由程，就是指氣體分子在兩次連續碰撞之間所走路程的平均值。
弄清了這兩個概念，什麽是分子蒸餾這個問題就可以迎刃而解了。分子蒸餾就是在高真空狀態下，使蒸發面（加熱面）和冷凝面的間距小於或等於輕組分物料的蒸氣分子的平均自由程，即使蒸發面逸出的分子可以毫無阻礙地奔射並凝集到冷凝面上。
具體壹點講，根據分子運動理論，液體混合物的分子受熱後運動會加劇，當分子獲得足夠能量時，就會從液面逸出而成為氣相分子。隨著液面上方氣相分子的增加，有壹部分氣體就會返回液體。在外界條件保持恒定的情況下，最終會達到分子運動的動態平衡，從宏觀上看，液體系統達到了平衡。
在壹定溫度下，壓力越低，氣體分子的平均自由程越大。但由於不同分子的分子量不同，導致輕分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小。此時若在離液面小於輕分子的平均自由程而大於重分子的平均自由程處設置壹捕集器，使得輕分子不斷被捕集，從而破壞了輕分子的動態平衡而使混合液中的輕分子不斷逸出，而重分子因達不到捕集器很快趨於動態平衡，不再從混合液中逸出，這樣，便達到了混合物分離的目的。
分子蒸餾裝置就是通過降低蒸發空間的壓力（10－2～10－4mmHg），使冷凝表面靠近蒸發表面，當其間的垂直距離小於輕氣體分子的平均自由程而大於重分子的平均自由程時，從蒸發表面氣化的輕氣體分子，就可以不與其他分子碰撞，直接到達冷凝表面而冷凝。
下面是分子蒸餾的四個步驟。
1.分子從液相主體向蒸發面擴散；
2.分子從蒸發面（加熱面）上自由蒸發；
3.分子從蒸發面向冷凝面飛射，在飛射過程中，可能與殘存的空氣分子碰撞，也可能相互碰撞。但只要有合適的真空度，使蒸發分子的平均自由程大於或等於兩面（蒸發面與冷凝面）之間的距離即可，過高提高真空度毫無意義；
4.分子在冷凝面上冷凝，冷凝面形狀合理且光滑，從而完成對該物質分子的分離提取。
二、分子蒸餾的特點
1.分子蒸餾的操作溫度遠低於物料的沸點：分子蒸餾過程中，混合物的分離是由於不同種類的分子逸出液面的平均自由程不同來實現的，並不需要沸騰，所以分子蒸餾是在遠低於沸點的溫度下進行操作的。這點與常規蒸餾有本質的區別。
2.蒸餾壓強低：分子蒸餾能在很低的壓強下進行操作，壹般為10－1Pa數量級。
3.受熱時間短：分子蒸餾裝置要求受加熱的液面與冷凝面間的距離小於或等於輕分子的平均自由程，使由液面逸出的輕分子，幾乎未經碰撞就到達冷凝面，所以受熱時間很短。與真空蒸餾相比，在真空蒸餾條件下需受熱1小時分離的物質，分子蒸餾僅需十幾秒。
三、分子蒸餾在中藥提取過程中的優勢
1.由於分子蒸餾真空度高，操作溫度低和受熱時間短，能較好地保護中藥有效成分，尤其對於高沸點和熱敏性及易氧化物料的分離，有常規方法不可比擬的優點。
2.能效地去除液體中的低分子物質，如：有機溶劑、臭味等，並有利於脫色，因此能有效改善中藥成品的色澤，保持終產品的純天然、無汙染。
3. 分離能力強，可分離出常規蒸餾不易分開的物質，且分離後有效成分高度富集，可提高藥物質量。
分子蒸餾技術已被列入《當前國家重點鼓勵發展的產業、產品和技術目錄（2000年修訂）》，並在現代中藥產業中得到了逐步的推廣和應用，且與超臨界流體萃取技術相提並論。