薄膜蒸發器是物料液體沿加熱管壁呈膜狀流動而進行傳熱和蒸發，其工作原理是待處理物料被連續不斷地從位于加熱夾套上部進入薄膜蒸發器，經過的物品與薄膜蒸發器相接觸，會被均勻地分配到內筒壁，在加速的時候，會在加熱面上形成一個湍流薄膜，以螺旋狀向下推進。
旋轉的薄膜蒸發器保證液膜的均勻和連續，并阻止液膜在加熱面結焦、結垢，在這里產生的液滴或泡沫會出現被擊碎的效果，再返回到布料口，其產品會沿著加熱面以螺旋型軌道流向蒸發器底部（大約幾秒）從出口排出。

薄膜蒸發器具有操作彈性大、處理熱敏感、受熱時間短、真空壓降小的特點。