分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，这时蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。
        （1）进料系统，系统的高真空，待分离物料应先脱气，大规模工业生产则应单独设置真空脱气系统。料液贮罐应设置加热和搅拌装置，这样在料液被送入蒸馏器之前，可在贮罐中先行预热，以增加蒸馏效率。
        （2）蒸馏器，蒸馏器在运转时内部处于高真空状态，在进行分子蒸馏的传质和传热研究中，需要蒸馏器内部的温度和压力分布数据，而目前的普通分子蒸馏装置能测量蒸发面加热介质的温度和真空泵接口处的压力。因此，对主要用于实验研究的小型分子蒸馏器，若能在蒸馏器内的适当位置设置温度和压力检测探头，以获得蒸发面与冷凝面之间的温度和压力分布数据。
        （3）馏分收集系统，馏分在常温下可能呈固体状态，因此馏分收集系统应设置保温或加热装置，不让馏出液或残液在流出过程中可能冷却成固体而堵塞管道。对主要用于实验研究的小型分子蒸馏器，接收器的结构宜采用多级接收形式，这样可通过调节阀门或转盘实现在不停车的情况下收集不同操作条件下的馏分，从而给实验研究带来方便。
        （4）冷却系统，控制冷却系统温度的恒温水浴应具有加热和制冷两种功能。有加热功能，则在气温较高且蒸馏温度较低的情况下，可能会因温差过小而使冷凝不好，导致产量下降，严重时还会引起冷凝温度不稳定，使测量误差增加，导致实验结果不平行。