多效降膜式蒸发器的工作原理是：物料溶液从料泵进入到循环泵的吸口处，泵在此时进行升压，溶液在预热后进入蒸发器的进料室，接下来进入到加热管蒸发，蒸发后进入分离室，将蒸汽与液体物料分离开，溶液接下来会流入到泵的吸口处，进行循环利用法，蒸发出来的蒸汽与浓缩液进行分离，二次蒸汽则被冷凝器回收再利用。在进行逆流操作时，其操作大致相同，浓缩液的出料口应放在校，因为校的温度较高，会使溶液的粘度下降，便于得到更高浓度的浓缩液。
多效蒸发是将前效的二次蒸汽作为下一效加热蒸汽的串联蒸发操作。在多效蒸发中，各效的操作压力、相应的加热蒸汽温度与溶液沸点依次降低。[1]
物料从大直径端连续不断地进入卧式蒸发器，被刮膜片加速和分配并立即在加热面上形成一个薄的流动膜。 圆锥型薄膜蒸发器，依赖于转子施于物料一个离心力，这离心力有两个有效力，一个垂直于加热面，另一个朝大直径端体的方向（注意：相同的结果同样出现在 垂直圆锥型薄膜蒸发器里）依靠这些力产生物料加速，而且进入的物料加热面充分潮湿，不依赖于蒸发比或进料速度。因此，局部物料过热和热降解被减少或完 全消除。 在此过程中，轻组份（低沸物）顺流（和液膜同向）穿过卧式薄膜蒸发器进入汽液分离器，在此处经汽液分离所产生的液滴和泡沫被击碎进入液相（高沸物）， 被分离后的汽体进入外置冷凝器或下道工序；重组份（高沸物）沿着加热壁面爬升到小端出口排出。