Proces destylacji frakcjonowanej polega na rozdzielaniu ciekłych mieszanin jednorodnych. Zestaw do destylacji składa się z kolby, płaszcza grzejnego, chłodnicy destylacyjnej, termometru i odbieralnika. Mieszaninę umieszcza się w kolbie i ogrzewa. Substancja o najniższej temperaturze wrze i odparowje, a jej pary są skraplane w chłodnicy i zbierane w odbieralniku, np w szklanej zlewce. Po odparowaniu jednej substancji temperatura rośnie do momentu, gdy druga substancje nie zacznie wrzeć i odparowywać. Wtedy należy zmienić odbieralnik.

Inna nazwa tego procesu to rektyfikacja.