薄膜蒸發器是一種特殊的傳熱設備，它與一般換熱器的區別是：需要不斷地將蒸發所產生的二次蒸汽出去。因此，蒸發器在結構上除設有用于進行熱量交換的加熱室外，還設有汽-液分離的蒸發室。此外，為了使蒸汽和液沫能有效地分離，還設有除沫器。
在化工生產中，大多數蒸發器都是利用飽和水蒸汽作為加熱介質，因而薄膜蒸發器中熱交換的一側是飽和水蒸氣冷凝，另一側是溶液沸騰，所以傳熱的關鍵在于料液沸騰一側。
為了適應各種不同物料的蒸發濃縮，出現了各種不同結構型式的蒸發器，而且隨著生產技術的發展，其結構在不斷改進。工業中常用的間壁式換熱蒸發器，按溶液在蒸發器中的流動特點，可分為循環型和非循環型兩大類型。
薄膜蒸發器中需要蒸發的溶液在蒸發器里和熱源蒸汽進行換熱，產生蒸發；分離器用于蒸汽和液體的分離，根據不同溶液性質可以選擇不同分離器，一般有離心分離器，重力分離器或者有特殊結構的分離器。
真空系統維持整個系統真空度，從裝置中抽出部分空氣、不凝氣體以及溶液帶入氣體，以達到系統穩定蒸發狀態。泵用于輸送待蒸發的溶液以及濃縮后的溶液。根據不同性質溶液選擇不同類型泵，一般可以使用離心泵、容積泵、螺桿泵。
