分子蒸馏技术，作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效分离的手段，自上世纪30年代出现以来，得到了世界各国的重视。至上世纪60年代，为适应浓缩鱼肝油中维生素A的需要，分子蒸馏技术得到了规模化的工业应用。当时，日、英、美、德、俄罗斯相继设计制造了多套蒸馏装置，用于浓缩天然维生素A，但由于各种原因，应用面太窄，导致发展速度缓慢。此后，随着人们对这项新的液-液分离技术的逐渐重视，对分离装置不断改进、完善，不断探索、扩展新的应用领域，特别是自上世纪80年代末以来，随着人们对天然物质的青睐，回归自然潮流的兴起，更推动了分子蒸馏技术的迅猛发展。

分子与分子之间存在着相互作用力。当两个分子离得较远时，分子之间的作用力表现为吸引力；但当两分子接近到一定程度后，分子之间的作用力就会变为排斥力，且这种排斥力随其接近程度的增加而迅速增加。当两分子接近到一定程度，排斥力的作用就会使两分子分开，这种由接近而至排斥分离的过程就是分子的碰撞过程。由于分子间作用力的存在，因此分子总是处于不停的运动变化中，从排斥到吸引，甚至碰撞，它们之间的距离也在不停地变化着。而所谓的气体分子平均自由程，就是指气体分子在两次连续碰撞之间所走路程的平均值。传统意义上的蒸馏是将液体加热后，根据其中不同成分的沸点不同，来进行分离提纯的一种技术。但分子蒸馏的原理与此完全不同，它的核心概念是分子运动自由程，因此在远低于液体沸点的情况下即可进行，更适用于高沸点和热敏性物质的分离。分子蒸馏就是在高真空状态下，使蒸发面（加热面）和冷凝面的间距小于或等于轻组分物料的蒸气分子的平均自由程，即使蒸发面逸出的分子可以毫无阻碍地奔射并凝集到冷凝面上。根据分子运动理论，液体混合物的分子受热后运动会加剧，当分子获得足够能量时，就会从液面逸出而成为气相分子。随着液面上方气相分子的增加，有一部分气体就会返回液体。在外界条件保持恒定的情况下，最终会达到分子运动的动态平衡，从宏观上看，液体系统达到了平衡。在一定温度下，压力越低，气体分子的平均自由程越大。但由于不同分子的分子量不同，导致轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小。此时若在离液面小于轻分子的平均自由程而大于重分子的平均自由程处设置一捕集器，使得轻分子不断被捕集，从而破坏了轻分子的动态平衡而使混合液中的轻分子不断逸出，而重分子因达不到捕集器很快趋于动态平衡，不再从混合液中逸出，这样，便达到了混合物分离的目的。