精餾塔基于混合物中各組分揮發度的差異，實現分離。當混合物進入塔內，在塔底加熱，沸點低的輕組分先汽化，上升至塔頂；沸點高的重組分則保持液態，流向塔底。上升的蒸汽在塔內與自上而下的液體不斷接觸，進行熱量和質量交換。每經過一層塔板（或填料層），就相當于一次部分汽化和部分冷凝的過程，蒸汽中輕組分濃度不斷提高，液體中重組分濃度也不斷增加。通過多層塔板或填料的連續作用，最終在塔頂得到高純度的輕組分產品，在塔底得到高純度的重組分產品。