分子蒸餾（md）是美國希克曼博士首次開發的這種新型液-液剝離技術，特別適用于高沸點、熱敏性和易氧化的天然產物。分子蒸餾的剝離是依托于成分揮發度的差異，根據分子熱運動基礎理論，液體混合物的分子結構遇熱運動會加重，受到充分的能量就會變成氣體分子結構從液位脫離，隨著液位上方氣體分子結構的增加，一部分氣體回到液位，當外部氣溫保持一定時，最終達到分子熱運動的穩定平衡。差異分子結構的有效直徑差異,其均值自由度差異,逃離液體表面后的飛行距離與其他分子結構差異。輕分子結構平均自由度大，重分子結構平均自由度小。如果將冷卻面設定在液位小于輕分子結構的平均自由度、高于重分子結構的平均自由度的位置，則輕分子結構會落入冷卻面而被冷卻，重分子結構無法到達冷卻面，因此會恢復到原來的液位，破壞輕分子結構的穩定平衡，輕分子結構持續逃逸，重分子結構無法到達冷卻面，因此會迅速趨向穩定平衡。由此，蒸餾成分中差異成分被剝離。
分子蒸餾是由于蒸餾過程中冷卻真空系統的持續真空系統的持續萃取而形成的這種持續蒸餾萃取操作。使一整個蒸餾系統處于高真空狀態，使剝離混合物的沸點遠低于常壓，各成分在系統中熱滯留的時間短，因此分子蒸餾技術特別適合于剝離高沸點、粘度大的熱敏天然材料。
