预热到一定温度的料液自薄膜蒸发器上部进口进入蒸发器，被旋转的液体分布器，分成多股物流流入圆筒内壁。每股物料在加热内壁形成均匀液膜。

液膜吸收加热介质传给蒸发表面的热量，在其表面进行物质的迅速蒸发，反复蒸发，料液逐渐被浓缩。

薄膜蒸发器内所蒸发的二次蒸汽通过二次蒸汽出口到外部冷凝器冷凝，冷凝器的冷却介质一般为常温的水。因蒸发往往是带气泡和液体飞溅的沸腾蒸发过程，二次蒸汽被冷凝之前，需要通过雾沫分离器，把夹带的液滴去除。

薄膜蒸发器是新型高效蒸发器，传热系数高，蒸发强度大，对热敏性物料的适应性强，对黏稠、结垢和结晶物料的适应性也比较好。薄膜蒸发器的成品浓度可调节幅度大。