कच्चा तेल सैकड़ों हाइड्रोकार्बन का मिश्रण होता है। रिफाइनरियां आसवन द्वारा इन्हें अलग करती हैं। तेल को गर्म किया जाता है, जिससे इसके घटक अलग-अलग तापमान पर वाष्पीकृत हो जाते हैं। वाष्प एक प्रभाजी स्तंभ से ऊपर उठती है और अलग-अलग ऊंचाइयों पर संघनित हो जाती है। हल्की गैसें ऊपर से निकल जाती हैं। गैसोलीन, केरोसिन, डीजल और भारी ईंधन तेल निचले स्तरों से निकल जाते हैं। एस्फाल्ट सबसे नीचे रह जाता है। आसवन मिश्रणों को उनके क्वथनांक में अंतर के आधार पर अलग करता है।

इस प्रक्रिया के दो मुख्य चरण हैं। वाष्पीकरण से अधिक वाष्पशील घटक गैस में परिवर्तित हो जाता है। संघनन से गैस वापस द्रव में परिवर्तित हो जाती है। उपकरण भिन्न-भिन्न होते हैं। साधारण आसवन से वाष्पशील द्रव को अवाष्पशील अशुद्धि से अलग किया जाता है, जैसे नमक से पानी को शुद्ध करना। अंशा आसवन से अलग-अलग क्वथनांक वाले कई घटकों को अलग किया जाता है, जैसे इथेनॉल और पानी को अलग करना। निर्वात आसवन से दाब कम किया जाता है, जिससे क्वथनांक कम हो जाता है और ऊष्मा संवेदनशील यौगिकों को बिना अपघटन के आसवित किया जा सकता है।

आसवन का उपयोग कई उद्योगों में होता है। पेट्रोलियम शोधन, शराब उत्पादन, इत्र निर्माण और रासायनिक शुद्धिकरण सभी इस पर निर्भर करते हैं। इसका उपयोग विलवणीकरण में भी होता है, जहाँ समुद्री जल को आसवित करके मीठा पानी प्राप्त किया जाता है। वाष्पीकरण के लिए ऊष्मा की आवश्यकता होने के कारण ऊर्जा लागत अधिक होती है, लेकिन पृथक्करण प्रक्रिया प्रभावी होती है।

इसका सैद्धांतिक आधार राउल्ट का नियम और डाल्टन का नियम है। मिश्रण के ऊपर की वाष्प में वाष्पशील घटक की मात्रा अधिक होती है। वाष्प को एकत्रित करके संघनित करने से घटक अलग हो जाते हैं। बार-बार वाष्पीकरण और संघनन चक्रों से शुद्धता बढ़ती है।