Seadet, mille abil vedelikke eraldatakse lahusest, nimetatakse destilleerimisseadmeks ehk destillaatoriks.
Selle protsessi puhul lahutatavat segu keedetakse. Aurufaas on kergemini lenduvate komponentide poolest rikkam kui vedel faas, tekkivad aurud kondenseeritakse ja kogutakse destillaadina, mille koostis sarnaneb aurufaasi omaga.
kus X on komponendi moolkontsentratsioon vedelas faasis; PA0 on puhta komponendi A aururõhk; PA komponendi aururõhk segus. Reaalsetes süsteemides kehtib see valem ligikaudu.
Keemialaborites ja keemiatööstustes on destillatsioon väga palju kasutatav protsess ning välja on töötatud erinevaid võimalusi pakkuvad meetodid. Destilleerida võib nii pideva (tavaliselt tööstuses) kui ka tsüklilise (tavaliselt laboris) protsessina.
Lihtdestillatsioon – kasutatakse kui vedeliku komponentide keemistemperatuuride vahe on piisavalt suur (üle 100°C)
ekstraktiivset destillatsiooni (extractive distillation) kasutatakse lähedaste lenduvustega ainete korral; lisatakse ainetega segunev kõrgelt keev komponent (solvent), mis muudab erinevalt lahutatavate ainete suhtelisi lenduvusi
destilleeritavasse segusse lisatakse selles lahustuv sool (salt-effect distillation), mis suurendab ainete suhtelist lenduvust ja lagundab võimaliku aseotroobi
Vaakumdestillatsioon – kasutatakse kõrge keemistäpiga vedelike korral, mis normaalrõhul destilleerimisel hakkavad lagunema
Fraktsioneeriv destillatsioon – mõõdukalt erinevate keemistemperatuuridega vedelike lahutamine kasutades fraktsioneerimiskolonni, milles toimub korduv aurustumine ja kondensatsioon
Destillatsioonikolonn – fraktsioneeriva destillatsiooni või rektifikatsiooni seadme juurde kuuluv kolonn vedelate segude lahutamiseks
Rektifikatsioon – fraktsioneeriva destillatsiooni meetod lähedase keemistemperatuuriga vedelike lahutamiseks kasutades rektifikatsioonikolonni, milles täiuslikum lahutamine saavutatakse tagasijooksu reguleerimisega
Rektifikatsioonikolonn – rektifikatsiooniseadme juurde kuuluv täidis-, taldrik- või kelmekolonn
Veeaurudestillatsioon – kasutatakse kõrgelt keevate vees lahustumatute vedelike korral, mis normaalrõhul destilleerides hakkavad lagunema
Molekulaardestillatsioon – kasutatakse kõrgmolekulaarsete ja termiliselt ebapüsivate orgaaniliste ainete segude lahutamiseks või puhastamiseks suures vaakumis aurustamisega keemistemperatuurist madalamal temperatuuril
Pidev destillatsioon – tehnoloogia suuremahulisteks destillatsioonideks ilma katkestusteta, s.t lähtematerjali pideva lisamisega ja fraktsioonide pideva väljavõtmisega; vastupidine oleks perioodiline ehk annus destillatsioon
Kuivdestillatsioon – tahke materjali õhu juurdepääsuta kuumutamisel tekkivate gaasiliste või vedelate produktide üleajamine; vähesel määral võib esineda pürolüüs
Destruktiivne destillatsioon – orgaanilise materjali kuumutamine (tavaliselt õhu juurdepääsuta) kõrgel temperatuuril spetsiaalses destillatsiooni retordis, kusjuures suured molekulid lagunevad väiksemateks, s.t esineb pürolüüs