依據被分離混合物中各組分在不互溶的兩相平衡體系分配組成不等的原理進行分離的過程叫做平衡分離過程。
分離媒介可以是能量媒介如熱和功或物質媒介如溶劑和吸附劑,有時也可兩種同時應用。下表列出了常用的基于平衡分離的分離過程。如:蒸發、蒸餾、吸收、萃取、結晶等。