thumb|200px|Zasada destylacji molekularnejDwie powierzchnie – ogrzewana i chłodzona – znajdują się w przestrzeni o ciśnieniu rzędu 10−5 hPa w odległości zbliżonej do długości średniej drogi swobodnej oddestylowywanego składnika; S – surówka, D – destylat, W – ciecz wyczerpana Destylacja cząsteczkowa, destylacja molekularna – rodzaj destylacji prowadzonej pod zmniejszonym ciśnieniem, charakteryzująca się stosowaniem wysokiej próżni (10−3–10−7 hPa) oraz bardzo małych odległości między strefą parowania cieczy i strefą skraplania pary, równych lub mniejszych od średniej drogi swobodnej cząsteczek.
W tych warunkach cząsteczki, odparowujące z powierzchni cieczy (bez wrzenia), docierają bezpośrednio do skraplacza. W niesprężystych zderzeniach oddają zimnej powierzchni skraplacza swoją energię kinetyczną i zatrzymują się, tworząc warstewkę destylatu.
Destylacja molekularna jest stosowana do wyodrębniania związków o wysokich temperaturach wrzenia, łatwo ulegających termolizie, np. koncentratów niektórych witamin i aromatów soków owocowych.
Podstawy fizykochemiczne Podstawy destylacji molekularnej różnią się od podstaw innych rodzajów destylacji.