短程分子蒸餾器的分離技術依靠化合物的分子運動平均自由程的差異進行分離，這可以進一步增加化合物之間平均自由程的差異，因而該蒸餾過程可以在低溫度下進行蒸餾。待分離化合物會在成膜部件的作用下形成2mm左右厚度的液膜，液膜狀的蒸餾利于待分離化合物的逸出。同時分子蒸餾分離過程中，冷凝面與蒸發表面的近距離布置，使得待分離化合物一旦逸出就能很快冷凝，因而減少了熱敏性待分離化合物在高溫下的停留時間，利于保持化合物的特性。
       當液體混合物沿加熱板流動并被加熱，輕、重分子會逸出液面而進入氣相，由于輕、重分子的自由程不同，因此，不同物質的分子從液面逸出后移動距離不同，若能恰當地設置一塊冷凝板，則輕分子遇到冷凝板被冷凝排出，而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣實現物質分離的目的。短程分子蒸餾器帶有加熱夾套的圓柱型筒體，轉子和內置冷凝器；在轉子的固定架上裝有刮膜器和防飛濺裝置。內置冷凝器位于蒸發器中，轉子在圓柱型筒體和冷凝器之間旋轉。從加熱面上逸出的輕分子，經過短的路線和基本未經碰撞就到內置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通過位于蒸發器底部的出料管排出；殘液即重分子在加熱區下的圓形通道中收集，再通過側面的出料管中流出。
       夾套的長度與分段則根據提供能源的途徑、冷凝器結構以及刮板具體尺寸等參數來明確。當能源為導熱油時，夾套內可以考慮設置導流板，以強化加熱器的蒸發傳熱過程。筒體與上下封頭組成密閉空腔，短程分子蒸餾器連接處要采用密封結構，以符合分子蒸餾過程的嚴格要求。在特定條件下還要考慮磁流體密封結構，如果系統有要求時，也可以考慮磁力驅動設計，轉軸處的動密封就轉變為靜密封，符合真空度的要求。設置原料液除氣器，以便除去被設備內吸附的空氣或揮發性不凝成分，應根據系統具體要求，可設計為多種形式：壁面反射式、層板式、填料式、降膜式等；也有采用刮板薄膜蒸發器作為原料液除氣器的。