真空蒸馏是石油化工和医药化工行业中使用非常普遍的一种单元操作。真空操作可以降低塔内操作物料的泡点和露点，减少一些物料，尤其是热敏性物料在高温下发生化学反应产生杂质的机会。例如，常压下乙苯、苯乙烯的分离容易在塔釜产生重组分焦油，采用真空蒸馏可以减少杂质，提高苯乙烯的产品纯度。又如原油的减压蒸馏可以减少残油的热分解，提高瓦斯油的质量。塔釜泡点的降低也有助于选择常规的加热方式对塔釜加热。在低压下，一些物料的相对挥发度也会增加，这样会提高分离效果。
通过真空蒸馏塔的使用，相比于常压蒸馏，可以利用不同真空度下物料的沸点、相对挥发度的不同，提高分离效果。真空蒸馏技术还可以应用于共沸物的分离，高效节能等。
相比常压蒸馏，真空蒸馏的缺点是投资和操作成本更大，尤其是随着真空度的增加，投资费用甚至会指数上升。通过对蒸馏塔塔顶真空系统的合理设计，包括真空设备的选择，冷凝器，压力控制以及配管等的设计，将有助于降低系统的投资和操作费用，并有助于真空塔的稳定操作。