短程蒸馏器对于进行分子蒸馏相当的合适，分子流从加热面直接到冷凝器表面。分子蒸馏有如下四个过程：
分子从液相主体往蒸发表面扩散：一般，液相中的扩散速度为对分子蒸馏速度进行控制的主要因素，因此应当尽可能对液层厚度进行减薄以及对液层的流动进行强化。
分子在液层表面上的自由蒸发：随着温度的升高，蒸发速度不断上升，然而随着温度的升高，分离因素有时会降低，因此必须以被加工物质的热稳定性作为前提，对经济合理的蒸馏温度进行选择。
分子从蒸发表面向冷凝面飞射：蒸气分子由蒸发面往冷凝面飞射的过程中，可能会彼此相互碰撞，也与在两面之间残存的空气分子发生碰撞的可能性。因为蒸发分子要远远比空气分子重，并且大部分运动方向相一致，因此，它们自身碰撞不会对飞射方向和蒸发速度产生较大的影响。然而残气分子杂乱无章的热运动状态在两面间呈现，所以对飞射方向和蒸发速度产生影响的主要因素为残气分子数目的多少。
分子在冷凝面上冷凝：仅需使冷热两面间的温度差充足（通常在70-100摄氏度范围内），冷凝表面的形式合理并且光滑，那么就被认为能够瞬间完成冷凝步，因此至关重要的是对合理冷凝器的形式的选择。