Lors de la distillation fractionnée, le mélange de liquides est chauffé dans une colonne de distillation. La colonne est divisée en plusieurs sections dont chacune est maintenue à une température spécifique. Les vapeurs du mélange chauffé montent dans la colonne et, en refroidissant, se condensent en liquides. Les liquides s'accumulent dans les différentes sections de la colonne, en fonction de leur point d'ébullition.
Les liquides ayant les points d’ébullition les plus bas se condenseront en haut de la colonne, tandis que les liquides ayant les points d’ébullition les plus élevés se condenseront en bas. En contrôlant soigneusement la température de la colonne, il est possible de séparer le mélange de liquides en ses composants individuels.
La distillation fractionnée est une technique de séparation très efficace et peut être utilisée pour séparer des mélanges de liquides ayant des points d’ébullition très similaires. Il s’agit également d’une technique polyvalente qui peut être utilisée pour séparer une grande variété de mélanges.