一套完整的分子蒸餾主要包括進料系統(tǒng)、分子蒸餾器、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。利用分子平均自由程的差別進行物質(zhì)分離的，待分離的物料在加熱板上形成均勻液膜，經(jīng)加熱，料液分子逸出。在與加熱板平行處設一冷凝板，冷凝板溫度低于加熱板，且與加熱板的距離應小于輕分子的平均自由程而大于重分子的平均自由程。這樣大部分的輕分子就能到達冷凝面形成液體流出，重分子則返回到加熱面，從而實現(xiàn)了分離。
    早期時候出現(xiàn)的形式是降膜式分子蒸餾器，主要特點是結(jié)構(gòu)簡單，但由于液膜厚、效率差等弊端，已經(jīng)很少使用了。該裝置是采取重力作用，使蒸發(fā)面上的物料變?yōu)橐耗そ迪碌姆绞剑瑢⑽锪霞訜幔舭l(fā)物就可在相對方向的冷凝面上凝縮。
    隨著分子蒸餾裝置及工藝的深入研究，刮膜式分子蒸餾裝置研制成功，這種裝置可以達到很高的分離效率，只是結(jié)構(gòu)上沒有降膜式分子蒸餾裝置簡單。為了使蒸發(fā)面上的液膜厚度小且分布均勻，在蒸餾器中設置了一硬碳或聚四氟乙烯制的轉(zhuǎn)動刮板。
    分子蒸餾裝置中的這一刮板不但可以使下流液層得到充分攪拌，還可以加快蒸發(fā)面液層的更新,從而強化了物料的傳熱和傳質(zhì)過程，使得設備可以呈現(xiàn)出液膜厚度小,并且沿蒸發(fā)表面流動；被蒸餾物料在操作溫度下停留時間短,熱分解的危險性較小；生產(chǎn)能力大等優(yōu)點。
    當然，刮膜式分子蒸餾裝置也有不足之處，就是液體分配裝置難以完善,很難保證所有的蒸發(fā)表面都被液膜均勻覆蓋。而且液體流動時常發(fā)生翻滾現(xiàn)象，所產(chǎn)生的霧沫也容易濺到冷凝面上。看來在分子蒸餾裝置方面，還有很多有待改善的地方。