物料從加熱區的上方徑向進入薄膜蒸發器；經布料器分布到蒸發器加熱壁面，然后，旋轉的刮膜器將物料連續均勻地加熱面上刮成厚薄均勻的液膜，并以螺旋狀向下推進。在此過程中，旋轉的刮膜器保證連續和均勻的液膜產生高速湍流，并阻止液膜在加熱面結焦、結垢，從而提高傳總系數。輕組份被蒸發形成蒸汽流上升，經汽液分離器到達和蒸發器直接相連的外置冷凝器；重組份從蒸發器底部的錐體排出。

一個獨特的布料器具有將物料均勻地潑向蒸發器內壁的功能，防止物料濺到蒸發器內部噴入蒸汽流，還具有防止剛進入的物料在此處閃蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿著加熱面蒸發。

在薄膜蒸發器的上部配有一個依據物料特性設計的離心式分離器，將上升蒸汽流中的液滴分離出來并返回布料器。