在单效蒸发器中每蒸发1KG的水要消耗比1Kg多一些的加热蒸汽。在工业生产中，蒸发大量的水份必须消耗大量的加热蒸汽。为了减少加热蒸汽消耗量，可采用多效蒸发操作。显然多效蒸发时后效的操作压强和溶液的沸点均较前效的为低，因此可引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质，即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器，仅第一效需要消耗生蒸汽，这就是多效蒸发的操作原理，一般多效蒸发装置的末效或后几效总是在真空下操作。由于各效（末效除外）的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率，即经济性。假若单效蒸发或多效蒸发装置中所蒸发的水量相等，则前者需要的生蒸汽量远大于后者。例如，当原料液在沸点下进入蒸发器，并忽略热损失，各种温度差损失以及不同压强下汽化热的差别时，则理论上单效的D/W≈1,双效的D/W≈1/2,三效的D/W≈1/3,......n效的D/W≈1/n。若考虑实际上存在的温度差损失和蒸发器的热损失等，则多效蒸发时便达不到上述的经济性。由此看出多效蒸发中节省的生蒸汽量不随效数加多而成比例减少。
多效蒸发系统
将多个蒸发器串联起来，前一个蒸发器的二次蒸汽作为下一个蒸发器的加热蒸汽，下一个蒸发器的加热室便是前一个蒸发器的冷凝器，这便是多效蒸发器的原理。蒸发同样数量的水份，采用多效时所需要的生蒸汽量将远较单效时为小，因此提高了生蒸汽的利用率。
多效蒸发中物料与二次蒸汽的流向可有并流、逆流、平流等多种组合。
多效蒸发和蒸发结晶结合使用，即使溶液中有各种杂质，但是结晶出来的产品是非常纯净的，有利于烘干、储存和再利用。
