对于高沸点、热敏性及易氧化物料的分离，分子蒸馏提供了分离方法。因为分子蒸馏是在低温度下操作，且受热时间短；分子蒸馏可以脱除液体中的低分子物质（如有机溶剂、臭味等），这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是有效的方法；分子蒸馏可有选择的蒸出目的产物，去除其他杂质，通过多级分离可同时分离两种以上的物质；分子蒸馏的分离过程是物理过程，因而可以保护被分离物质不受污染和侵害。随着工业化的发展，分子蒸馏已应用于高附加值物质的分离。