精馏通常在精馏塔中进行，气液两相通过逆流接触，进行相际传热传质，液相中的易挥发组分进入气相，气相中的难挥发组分转入液相，于是在塔顶可得到几乎纯的易挥发组分，塔底可得到几乎纯的难挥发组分，精馏塔大体可分为板式塔和填料塔。

利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中，从而实现分离的目的。

根据操作方式可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入影响气液平衡的添加剂，可分为普通精馏和特殊精馏（包括萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏），若伴有化学反应，则称为反应精馏。

精馏塔中的高效填料包括Q 网环(Dixon)、网鞍(McMahon)等散装填料,丝网波纹填料(Sulyer )规整填料，这些填料的比表面大,润湿性好,持液量和流体阻力都小。散装填料放大效应较大，丝网波纹规整填料的放大效应较小，越来越广泛的被应用。

无论是平衡蒸馏还是简单蒸馏，虽然可以起到一定的分离作用，但并不能将混合物分离成高纯度的产品，是通过精馏过程，液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物不断分离而获得高纯度的产品。