短程分子蒸馏器的分离技能依靠化合物的分子运动平均自由程的差异进行分离， 这可以进一步增加化合物之间平均自由程的差异 ，因而该蒸馏过程可以在低温度下进行蒸馏。待分离化合物会在成膜部件的作用下形成2mm左右厚度的液膜，液膜状的蒸馏利于待分离化合物的逸出。同时分子蒸馏分离过程中，冷凝面与蒸发表面的近距离布置，使得待分离化合物一旦逸 出就能很快冷凝，因而减少了热敏性待分离化合物在高温下的停留时间，利于保持化合物的特性。
当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板 ，
则轻分子遇到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样实现物质分离的目的。 短程分子蒸馏器带有加热夹套的圆柱型筒体，转子和内置冷凝器；在转子的固定架上装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器中，转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。从加热面上逸出的轻分子， 经过短的路线和基本未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通过位于蒸发器底部的出料管排出；残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集，再通过侧面的出料管中流出。
夹去的长度与分段则根据提供能源的途径、冷凝器结构以及刮板具体尺寸等参数来明确。当能源为导热油时，夹套内可以考虑设置导流板，以强化加热器的蒸发传热过程。筒体与上下封头组成密闭空腔，短程分子蒸馏器连接处要采用密封结构，以符合分子蒸馏过程的严格要求。在特定条件下还要考虑磁流体密封结构，如果系统有要求时，也可以考虑磁力驱动设计，转轴处的动密封就转变为静密封，符合真空度的要求。设置原料液除气器，以便除去被设备内吸附的空气或挥发性不凝成分，应根据系统具体要求，可设计为多种形式:壁面反射式、层板式、填料式、降膜式等；也有采用刮板薄膜蒸发器作为原料液除气器的。