分子蒸馏依靠分子运动平均自由程的差别实现分离，并不需要到达物料的沸点，加之分子蒸馏的操作真空度比较高，这又进一步使操作温度下降。
分子蒸馏在蒸发过程中，物料被强制形成很薄的液膜，并被定向推动，使得液体在分离器中停留时间很短。比如轻分子，一经逸出就冷凝，受热时间短，一般为几秒或十几秒。这样，使物料的热损伤很小，对热敏性物质的分离过程提供了传统蒸馏不能比较的操作条件。
在真空度控制方面，早期的控制方式是采用开环控制方式，这种控制方法存在较大的波动现象，随着分离物质的纯度需求不断增加，由于这种真空度控制方法的稳定性差，难达到较高的纯度需求，为了解决这一问题，使真空度稳定在某一预定值上，可以采用气体流量控制器进行反馈控制，通过调节进气量和出气量达到保持稳定真空度的目的。
如果真空度控制采用闭环控制，液环真空泵和旋片式真空泵只要让真空度维持在负压的情况下，通过串联气体流量控制器，利用气体流量控制器来保持分子蒸馏器的真空度稳定。
分子蒸馏技术可以改进普通蒸馏环境的操作难处。由于分子蒸馏只要冷热两个面之间，到达温度差时，可以在不同温度下进行分离。而传统的蒸馏需要严格的按照，物料的沸点，进行相关的操作，不但费时、费力，而且难掌握。
传统的蒸馏在高温下，会出现鼓泡、沸腾的情况，这些问题分子蒸馏也可以解决。分子蒸馏可以在液膜表面自由的蒸发，因为其操作压力低，所以也不会出现类似的一些问题。
分子蒸馏技术可以应用于各类物质，这也是普通的蒸馏所不能达到的。普通的蒸馏需要掌握液相和气相之间的平衡动态，而分子蒸馏则改变了这一情况，受热时间短，只要十几秒的时间，在实际的应用操作过程中，可以省时、省力，提高生产效率。
