על פי העיקרון של הפרדת זיקוק מולקולרי, הפרדת זיקוק מולקולרית מסתמכת בעיקר על ההבדל בנתיב חופשי מולקולרי בין מולקולות קלות למולקולות כבדות. במקביל ניתן להשיג בקלות את מולקולות האור שיש להפריד ונמלטות בתהליך ההפרדה על ידי קירור. מיחזור קל, ולכן לטכנולוגיית זיקוק מולקולרית יש את המאפיינים הבסיסיים הבאים:
(1) זיקוק קריוגני הרחק מנקודת הרתיחה של התרכובת. טכנולוגית הזיקוק המקובלת נשענת בעיקר על ההבדל בנקודות הרתיחה בין התרכובות להפרדה. לכן, כדי להשיג הפרדה יעילה, התרכובת להפרדה חייבת להיות במצב רותח. לפיכך, תהליך ההפרדה של טכנולוגיית הזיקוק המקובלת צריך להיות גבוה יחסית. טמפרטורה גבוהה. טכנולוגיית הפרדת הזיקוק המולקולרית מסתמכת על ההבדל בנתיב החופשי הממוצע של התנועה המולקולרית של התרכובת. תהליך הזיקוק הגבוה בוואקום יכול לא רק להפחית את נקודת המתח המלאה, אלא גם להגדיל עוד יותר את ההבדל בנתיב החופשי הממוצע בין התרכובות, כך שתהליך הזיקוק יכול להיות זיקוק יעיל בטמפרטורה נמוכה.
(2) זיקוק בלחץ נמוך במיוחד. תהליך ההפרדה של התזקקות המולקולרית התיאורטית מתרחש בין 0.01 ל- 0.1 פא. לחץ זיקוק אולטרה נמוך יכול להגדיל את הנתיב החופשי הממוצע של תנועה מולקולרית של תרכובות, ובכך להרחיב את ההבדל בנתיבים חופשיים ממוצעים בין תרכובות, כדי להשיג הפרדה יעילה. טכנולוגית הזיקוק המסורתית היא לרוב זיקוק סיר. התרכובת שיש להפריד מאדה תחילה לגז בנקודת הרתיחה. המתחם הגזי נשאב החוצה בכללותו בפעולה של משאבת ואקום, וניתן לעיבוי כשהוא זורם דרך הקבל. המרחק בין הקבל למשטח האידוי ארוך מדי, מה שהופך את החלק הזה
המרחק בין מלא בתרכובות גזים, כך שקשה להוריד את הלחץ ברמת נוזל האידוי. לטכנולוגיית זיקוק מולקולרית, מכיוון שהמעבה ומשטח האידוי מסודרים מקרוב, ברגע שהתרכובת להפרדה מתפזרת ונמלטת, היא מעובה מייד. לכן הלחץ החלקי של המתחם הגזי בין הקבל למשטח המאייד הוא נמוך מאוד. הפרדת מתחם בלחץ נמוך.
(3) הפרדה מהירה ויעילה. בתהליך הזיקוק המולקולרי, התרכובת להפרדה זורמת מהחלק העליון של גוף המפריד ונשפכת מהחלק התחתון. על פני המאייד, התרכובת להפרדה תיצור סרט נוזלי בעובי של כ -2 מ"מ תחת פעולת הסרט המהווה חלק. הזיקוק דמוי הסרט הנוזלי מסייע לבריחה יעילה של התרכובת להפרדה. במקביל, בתהליך הפרדת הזיקוק המולקולרי, משטח העיבוי ומשטח האידוי מסודרים זה לזה, כך שניתן יהיה לעבד במהירות את התרכובת להפרדה ברגע שהיא תימלט, ובכך לקצר את זמן המגורים של החום- תרכובת רגישה להפרדה בטמפרטורה גבוהה, דבר שתורם לשמירה על מאפיין התרכובת. באופן כללי, טכנולוגיית הזיקוק המולקולרית לא יכולה רק להפחית את זמן המגורים של המתחם המופרד על משטח החימום, אלא גם לקצר את זמן המגורים הגזים בטמפרטורה הגבוהה בין בריחת נדיפים להתעבות.