海水淡化蒸馏法是把海水、苦咸水加热，使水沸腾蒸发，变成蒸汽，然后再将蒸汽冷凝成为淡水的过程。这个过程中，需要把海水加热沸腾，消耗能量大，如将废热利用，则较为经济。蒸馏法的特点是设备结构简单，操作容易，淡水质量好。

海水淡化蒸馏方法大致可分为：太阳能蒸馏法；多效真空蒸馏法；闪蒸（急骤）蒸馏法；蒸汽压缩蒸馏法。