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가장 간단한 예로 주전자에서 나온 수증기가 찬 표면에 닿아 증류수 방울로 맺히는 현상을 들 수 있다. 증류는 발효시킨 물질로부터 알코올성 액체를 분리해낼 때처럼 비휘발성 고체로부터 액체를 분리할 때나, 가솔린과 등유의 분리, 원유로부터 윤활유를 분리할 때처럼 서로 다른 끓는점을 갖는 둘 이상의 액체를 분리할 때 이용된다.

그밖에 포름알데히드와 페놀 같은 화학물질의 제조, 해수의 탈염 등에 공업적으로 이용된다. 아주 일찍부터 실험가들은 증류과정을 이용했다. 아리스토텔레스(BC 384~322)는 해수를 증류시켜 순수한 물을 만들 수 있다고 말했다. 플리니우스(AD 23~79)는 송진을 가열하여 얻은 기름이 증류장치 윗부분에 놓인 모(毛)에 모이는 기본적인 응축과정을 설명했다.

산업용·연구용으로 이용되는 대부분의 증류법은 단순증류법을 변형시킨 것이다. 이 기본 조작에는 액체를 가열하는 증류기, 증기를 냉각시키는 냉각기, 증류액을 모으는 받음그릇이 필요하다. 혼합물을 가열하면 휘발성이 가장 큰 물질, 또는 끓는점이 가장 낮은 물질이 먼저 증류된 후에 이어서 다른 물질이 끓어나오거나 전혀 끓어나오지 않는다.

비휘발성 물질을 포함하는 액체를 정제하는 데는 이러한 간단한 장치로 충분하고, 끓는점의 차가 큰 액체 혼합물을 분리하는 데도 적당하다. 실험실용 장치는 보통 유리로 만들고, 코르크·고무 마개나 불투명 유리로 된 연결관으로 연결되어 있다. 공업적으로는 금속이나 세라믹으로 만들어진 좀더 큰 장치가 사용된다.

단순한 증류는 끓는점이 유사한 액체 혼합물을 분리하는 데 효과적이지 못하기 때문에 석유정제와 같은 특정 용도로 사용하기 위해 분별증류라는 방법이 개발되어 있다. 이 기법에서 한 번 증류된 기체는 분리된 수직관에서 반복해서 냉각되고 다시 기화된다. 특히 이 장치의 연결에서 중요한 것은 응축된 기체의 일부를 다시 증류기로 보낼 수 있는 분축기·분별증류관·냉각기이다.

그 목적은 가장 휘발성이 큰 성분만 기체로 만들어 받음그릇으로 보내고 그보다 휘발성이 작은 것들은 증류기로 되돌려 보내기 위해 올라가는 기체와 떨어지는 액체가 가능한 한 최대로 접촉하도록 하는 것이다. 역류증기와 같은 기체와 액체를 접촉시켜 좀더 휘발성이 큰 성분을 정제하는 것을 정류(精溜) 또는 농축이라고 한다.