Destillation är en procedur som separerar en blandning av vätskor med olika kokpunkter. Destillation är en användbar teknik i kemilaboratorier, där kemister använder den för att rena en förening, och även inom industrin, särskilt inom den petrokemiska och raffinerade industrin och för tillverkning av etanol. Det är för det sista som destillationen är mest känd - alkoholhaltiga drycker produceras genom en process med destillation.
Enkel destillation

Om vatten placeras i en förseglad behållare och får avdunsta, kommer det så småningom att nå en jämvikt så att vattenångan kondenserar lika snabbt som vattnet förångas. Ångtrycket vid denna jämvikt kallas ångtrycket. Ångtrycket är olika för olika ämnen och varierar med temperaturen. I en blandning av två vätskor med olika kokpunkter kommer ångan att ha mer av vätskan som är mer flyktig, dvs förångas lättare. I enkel destillation upphettas vätskeblandningen och ångan stiger genom ett rör och uppsamlas och återkondenseras. Den rekondenserade vätskan kommer att ha en högre koncentration av den mer flyktiga komponenten än den ursprungliga blandningen. Om de två vätskorna i den ursprungliga blandningen har mycket olika kokpunkter, är en stegvis förångnings- och rekondensationsprocess allt som är nödvändigt. Denna process kallas enkel destillation.
Fraktionsdestillation

Fraktionsdestillation liknar enkel destillation, förutom att samma process upprepas i på varandra följande cykler. Varje cykel producerar en blandning rikare på den mer flyktiga föreningen än blandningen innan den. Fraktionerad destillation är nödvändig när kokpunkterna för vätskorna i den ursprungliga blandningen är tillräckligt nära varandra för att enkel destillation inte är tillräckligt för att rena någon av föreningarna.
Vakuumdestillation |

Vissa vätskor kokar vid så höga temperaturer att enkel eller fraktionerad destillation med användning av den ovan beskrivna processen skulle vara opraktisk eller farlig. Vakuumdestillation erbjuder emellertid ett annat alternativ. Vätskans kokpunkt faller när trycket sänks. Vattenens kokpunkt är till exempel lägre i hög höjd än vid havsnivå. Genom att reducera trycket i behållaren kan kokpunkten för vätskorna i blandningen reduceras och blandningen destilleras vid en lägre temperatur. Denna teknik kallas vakuumdestillation.
Azeotropisk destillation

På grund av de intermolekylära attraktionerna mellan molekyler i blandningen kan blandningar ha en högre eller lägre kokpunkt än någon av deras komponenter. En blandning av detta slag kallas en azeotrop. När vätskorna i azeotroppen förångas har ångan samma sammansättning som blandningen, så azeotroper kan inte destilleras med användning av de ovan beskrivna teknikerna. De kan emellertid fortfarande destilleras, men bara genom en av flera andra metoder.

Vid extraktionsdestillation tillsätts ett lösningsmedel som blandas fritt med en komponent men inte den andra till blandningen. Den nya blandningen kan sedan separeras genom destillation. Vid reaktiv destillation tillsätts däremot en kemikalie som reagerar med ett medel men inte det andra, vilket skapar en ny blandning som kan separeras genom destillation. Slutligen kan tillsats av joniska salter förändra flyktigheten hos föreningarna i blandningen på ett sådant sätt att de kan destilleras. Dessa tre tekniker kallas kollektivt azeotropisk destillation.