Destylacja ma kilka praktycznych zastosowań, w tym skalę laboratoryjną, przetwórstwo spożywcze, ziołowe, medyczne i przemysłowe. Procesy handlowe obejmują produkcję benzyny, nafty i kilku innych cieczy. Destylacja jest techniką stosowaną do oddzielania mieszanin w oparciu o różnice wymagane do zmiany fazy składników.
Wszystkie dziedziny transportu, energetyki i energii czerpią korzyści z produkcji ropy naftowej przez destylację w większej liczbie frakcji. Przemysł napojów wykorzystuje również destylację do produkcji sfermentowanych napojów. Firmy, które oczyszczają wodę, wykorzystują destylację do usuwania pierwiastków, takich jak sól i inne cząsteczki. Przemysłowo powietrze jest destylowane do jego składników tlenu, azotu i argonu.
Istnieje kilka rodzajów destylacji, z których każda ma przewagę nad niektórymi aplikacjami nad innymi. Metody destylacji obejmują prostą destylację, destylację frakcjonowaną, destylację z parą wodną, destylację próżniową, destylację wrażliwą na powietrze i destylację pod zmniejszonym ciśnieniem. Destylację można również podzielić na skalę szarą lub przemysłową. Destylacja laboratoryjna jest generalnie prowadzona jako destylacja wsadowa.
Właściwości destylacji są regulowane przez prawo Raoulta i prawo Daltona. Prawo Raoulta zakłada, że składnik przyczynia się do całkowitego ciśnienia pary mieszaniny proporcjonalnie do jej procentowej zawartości mieszaniny i jej prężności pary, gdy jest czysty. Zgodnie z prawem Daltona, całkowite ciśnienie pary jest sumą ciśnień pary każdego składnika w mieszaninie.