Frakční destilace je proces separace dvou nekonečně rozpustných kapalných látek, založený na skutečnosti, že v důsledku rozdílu v jejich bodech varu je parní fáze obohacena o lehčí vroucí složku.
Frakční destilace kapaliny skládající se z méně těkavé látky X a těkavější látky Y se skládá ze dvou stupňů:
Každá následující frakce kondenzátu se znovu destiluje, aby se získaly nové frakce, stále bohatší na složku Y. Frakce podobného složení se spojí do jedné a frakcionují, dokud se nezíská čistá složka Y.
V praxi se tato časově náročná metoda již nepoužívá, místo ní se používá kontinuální frakční destilace - rektifikace .