El agua destilada se obtiene hirviendo agua normal del grifo o agua pre-purificada, recogiendo inmediatamente el vapor condensado. Está prácticamente libre de sales, sustancias orgánicas y microorganismos, pero puede contener pequeñas cantidades de compuestos volátiles.

La destilación es un proceso que se puede utilizar para separar líquidos, disolventes y soluciones. Es un método muy útil para separar los diferentes componentes de una mezcla, incluso si son difíciles de separar utilizando otros métodos.

Lo primero que hay que hacer es calentar la mezcla hasta que hierva. El vapor que se produce cuando el agua hierve se llama vapor y contiene todas las moléculas (o "volátiles") de la solución. A continuación, hay que enfriar el vapor para que vuelva a ser líquido: este proceso se denomina condensación. Para ello se utiliza un condensador (a pequeña escala, un condensador de Liebig). El líquido que sale del condensador contiene todas las moléculas de la mezcla original.

Existen dos tipos principales de destilación: la destilación húmeda y la destilación seca. En la destilación húmeda, el líquido no se descompone durante el proceso de destilación, aunque puede vaporizarse a una temperatura inferior a la del punto de ebullición del líquido. En la destilación seca, por el contrario, los sólidos no vaporizables se descomponen en moléculas más pequeñas. La destilación seca de la madera, por ejemplo, produce "alcohol de madera" (metanol). Aunque aquí se obtiene un líquido vaporizable por condensación, según la teoría actual no se produce ninguna separación por destilación. Por ello, este proceso es más conocido como termólisis o pirólisis.

La destilación es un proceso en el que se calientan y enfrían líquidos para separarlos en sus componentes. Para ello, se calienta una mezcla de dos o más líquidos hasta que se vaporizan y, a continuación, se enfría el vapor resultante para que vuelva a condensarse en forma líquida. Los distintos componentes de la mezcla tienen puntos de ebullición diferentes, por lo que cada uno condensa a una temperatura distinta.

La destilación más sencilla es la "destilación simple", en la que una mezcla de dos o más líquidos se calienta hasta que todas las sustancias que contiene se evaporan. Esto se hace a diferentes temperaturas para cada sustancia, de forma que la sustancia con el punto de ebullición más bajo se evapora primero, seguida de las sustancias con puntos de ebullición más altos. Cuando todas las sustancias se han evaporado, lo que queda es principalmente vapor y muy poco líquido, ¡o nada en absoluto!

Cuando un líquido se lleva a ebullición en una olla sobre la cocina, el agua se convierte en vapor. La composición de la fase gaseosa por encima del líquido en ebullición es la que indica la curva del punto de rocío a la misma temperatura (línea horizontal). La condensación produce un líquido cuya composición corresponde a la de la fase gaseosa, es decir, contiene una proporción mayor del componente 2 de ebullición más baja (línea vertical). Por tanto, si observas lo que ocurre en tu olla mientras hierve, verás que al principio hay más vapor que líquido, pero a medida que sigue hirviendo y se condensa de nuevo, esta proporción se desplaza a favor del vapor.

Además, parte del líquido restante en el componente de bajo punto de ebullición se consume con el tiempo, haciendo que la línea horizontal se desplace hacia arriba.