Distilarea fracționată este un proces de separare a două substanțe lichide infinit solubile, bazat pe faptul că, datorită diferenței dintre punctele lor de fierbere, faza de vapori este îmbogățită cu o componentă de fierbere mai ușoară.
Distilarea fracționată a unui lichid constând dintr-o substanță X mai puțin volatilă și o substanță mai volatilă Y constă în două etape:
Fiecare fracție ulterioară a condensatului este din nou distilată pentru a obține noi fracțiuni, din ce în ce mai bogate în componenta Y. Fracțiunile similare ca compoziție sunt combinate într-una singură și fracționate până se obține o componentă Y pură.
În practică, această metodă consumatoare de timp nu mai este utilizată; în schimb, se utilizează distilare fracționată continuă - rectificare .