Дистилля́ция (от лат. distillatio – стекание каплями), перегонка, массообменный процесс частичного испарения из жидкого раствора различных по летучести компонентов с последующей конденсацией образующихся паров. Дистилляция в основном применяется для предварительного разделения смесей; разделение смесей на практически чистые компоненты осуществляется путём ректификации. Содержание компонентов исходной смеси в продуктах разделения при дистилляции определяется различием значений их летучестей (при постоянных температуре и давлении), поскольку все компоненты смеси переходят в парообразное состояние в количествах, пропорциональных их летучестям. Низкокипящие (легколетучие) компоненты определяют состав паров и отогнанной фракции (дистиллята), высококипящие (труднолетучие) компоненты остаются в основном в жидкой фазе (кубовом остатке).

В различных технологических процессах дистилляция может осуществляться несколькими способами. Равновесная дистилляция происходит путём однократного испарения, при котором образующаяся паровая фаза остаётся в контакте с исходной жидкостью до наступления равновесия; обычно осуществляется в непрерывном режиме.

Фракционная (дробная) дистилляция заключается в последовательном отборе нескольких порций продукта разного состава (фракций) в течение определённого промежутка времени (при отборе одной фракции дистилляцию называют простой); осуществляется в периодическом режиме.

При дистилляции с дефлегмацией часть дистиллята возвращается в аппарат в противотоке с поднимающимся паром. Дистилляция в токе водяного пара или другого инертного носителя (азот, водород и др.), подаваемого под слой жидкой смеси, применяется в случае, когда компоненты исходной смеси нерастворимы в воде и не взаимодействуют с вводимыми в систему веществами; позволяет понизить температуру процесса за счёт уменьшения парциальных давлений компонентов смеси, что важно для разделения нетермостойких соединений.

Молекулярная дистилляция используется для разделения высококипящих, термически нестойких компонентов и осуществляется при глубоком разрежении (давление 10–150 мПа). Возможна дистилляция при умеренном разрежении.

Многократная дистилляция заключается в последовательном повторении одного или комбинации перечисленных способов дистилляции исходной смеси конечное число раз с одновременным удалением из системы фазы, образующейся в каждом однократном процессе.

Расчёт процессов дистилляции проводится с использованием диаграмм равновесия жидкость – пар (при постоянном давлении) в координатах температура – состав и энтальпия – состав.

Дистилляцию применяется в химической, нефтеперерабатывающей, фармацевтической промышленности, в лабораторной практике.