在塔的第n层塔板上，由下层（第n+1层）上升的蒸汽通过塔板上的小孔进入该层塔板，而上层（第n-1层）的液体通过溢流管也进入该层塔板，汽液两相在该层塔板上接触，两者温度不相等，浓度不同，汽相向液相传热，液相中的轻组分汽化进入汽相，汽相中的重组分冷凝成液相，两相在该层塔板上发生传质和传热。两相完成传质和传热后，液相通过第n层塔板的溢流管进入下一层塔，而汽相通过第n-1层塔板的小孔进入上层塔板。在每层塔板上均进行上述传质传热过程，这就是精馏的原理。
精馏过程的实质是：不平衡的汽液两相经过热交换，汽相多次部分冷凝与液相多次部分汽化相结合的过程，也可以认为是不平衡的汽液两相在逆流多次接触中，多次交换轻质组分的过程。不平衡的汽液两相，经热交换，汽相多次部分冷凝与液相多次部分汽化相结合的过程。