1、單甘酯的生產
分子蒸餾技術廣泛應用于食品工業，主要用于混合油脂的分離。可得到w(單脂肪酸甘油酯)>90%的高純度產品。從蒸餾液面上將單甘酯分子蒸發出來后立即進行冷卻，實現分離。利用分子蒸餾可將未反應的甘油、單甘酯依次分離出來。單甘酯即甘油一酸酯，它是重要的食品乳化劑。
2、芳香油的提純
隨著日用化工、輕工、制藥等行業和對外貿易的迅速發展，對天然精油的需求量不斷增加。精油來自芳香植物，從芳香植物中提取精油的方法有：水蒸氣蒸餾法、浸提法、壓榨法和吸附法。精油的主要成分大都是醛、酮、醇類。且大部分都是萜類，這些化合物沸點高，屬熱敏性物質，受熱時很不穩定。因此，在傳統的蒸餾過程中，因長時間受熱會使分子結構發生改變而使油的品質下降。
3、高聚物中間體的純化
在由單體合成聚合物的過程中，總會殘留過量的單體物質，并產生一些不需要的小分子聚合體，這些雜質嚴重影響產品的質量。傳統清除單體物質及小分子聚合體的方法是采用真空蒸餾，這種方法操作溫度較高。由于高聚物一般都是熱敏性物質，因此溫度一高,高聚物就容易歧化、縮合或分解。
4、羊毛脂的提取
羊毛脂及其衍生物廣泛應用于化妝品。羊毛脂成分復雜，主要含酯、游離醇、游離酸和烴。這些組分相對分子質量較大，沸點高，具熱敏性。用分子蒸餾技術將各組分進行分離，對不同成分進行物理和化學方法改性，可得到聚氧乙烯羊毛脂、乙酰羊毛脂、羊毛酸、異丙酯及羊毛聚氧乙烯脂等性能優良的羊毛脂系列產品。
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