Nguyên tắc cốt lõi: Bản chất của quá trình chưng cất truyền khối và truyền nhiệt ngược dòng là sự kết hợp giữa truyền khối và truyền nhiệt.

1. Sự khác biệt về độ bay hơi: Các thành phần dễ bay hơi hơn (các thành phần nhẹ hơn) trong hỗn hợp có điểm sôi thấp hơn, trong khi các thành phần ít bay hơi hơn (các thành phần nặng hơn) có điểm sôi cao hơn.

2. Sự bay hơi và ngưng tụ một phần: Đun nóng chất lỏng tạo ra hơi có nồng độ các thành phần nhẹ cao hơn chất lỏng ban đầu; làm nguội và ngưng tụ hơi này sẽ tạo ra chất lỏng có nồng độ các thành phần nặng cao hơn hơi ban đầu.

3. Quy trình trong cột: Bên trong cột chưng cất, hơi bốc lên được cung cấp qua bộ gia nhiệt ở đáy cột, và chất lỏng hồi lưu được cung cấp qua bộ ngưng tụ ở đỉnh. Hơi bốc lên và chất lỏng rơi xuống tiếp xúc ngược chiều nhau trên mỗi khay (hoặc mỗi phần của vật liệu nhồi) bên trong cột, trao đổi nhiệt và khối lượng.

4. Kết quả tách: Các thành phần nhẹ liên tục tích tụ ở đỉnh cột và cuối cùng được chiết xuất dưới dạng hơi nước có độ tinh khiết cao và ngưng tụ; các thành phần nặng liên tục tích tụ ở đáy cột và cuối cùng được chiết xuất dưới dạng chất lỏng có độ tinh khiết cao.