1、普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作，而分子蒸馏设备只要冷热两个面之间达到足够的温度差，就可以在不同温度下进行分离，因而分子蒸馏操作温度低于物料的沸点。
2、普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象，而分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发，操作压力低一般为0.1 - 1 Pa数量级，受热时间短，一般仅为十秒至几十秒。
3、普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程，液相和气相之间处于动态相平衡，而在分子蒸馏过程中，从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，理论上没有返回到加热面的可能性，所以分子蒸馏可以分离不同的物质。