蒸馏是提纯液体物质和分离混合物的一种方法，但它只能粗略地把多组分系统相对分离。若要高效率地使混合物得到较为完全的分离怎么办呢？那就要采用精馏的方法。
利用混合物中各组分的沸点不同，挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，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，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。其精馏塔如图1所示。原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提留段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。
精馏实际上是多次简单蒸馏的组合。在精馏段，气相在上升的过程中，气相低沸点组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获得低沸点产品。在提馏段，其液相在下降的过程中，其低沸点组分不断地提馏出来，使高沸点组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得高沸点产品，如图2。
以丙醇水溶液进行精馏A(水)，B(丙醇)为例，从塔的中间O点进料。在O点时，气、液两相的组成分别为x3 和y3 。如果把组成y3 气相冷到T2,则气相中沸点较高的组分将部分地冷凝为液体,得到组成为x2 的液相和组成为y2的气相，依此类推。最后所得到的蒸气的组成可接近纯B，冷凝后即得纯液体B。液相部分，对x3的液相加热到T4，液相中沸点较低的组分部分气化，得到组成为x4的液相和组成为y4的气相，依此类推。最后得到纯A。
多次反复部分蒸发和部分冷凝的结果，使气相组成沿气相线下降，最后从塔底得到纯丙醇，液相组成沿液相线上升，最后从塔顶得到恒沸混合物。
精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的低沸点产品，而在塔底获得高纯度的高沸点产品，因此精馏比简单蒸馏的效率大大的提高了。所以它在工业上具有广泛的应用。
