Krystalizacja
Metoda ta bazuje na dwóch zależnościach. Pierwszą stanowi różnica rozpuszczalności związku, który ma być oczyszczony, a zanieczyszczeń, znajdujących się w roztworze. Zależność rozpuszczalności danego związku od temperatury to drugi proces wykorzystywany w krystalizacji. Zazwyczaj metoda ta opiera się na rozpuszczeniu zanieczyszczonej substancji w odpowiednio dobranym rozpuszczalniku w podwyższonej temperaturze. Potem roztwór należy gwałtownie schłodzić.
Destylacja
Destylacja opiera się na wykorzystaniu różnicy temperatur wrzenia cieczy rozdzielanych lub substancji ciekłej
i zanieczyszczeń (w przypadku stosowania tej metody do oczyszczania). Ciecz bardziej lotna ulega przemianie
w parę, a następnie jest skraplana. Związki nielotne pozostają w postaci ciekłej. W szczególnych przypadkach tworzą się roztwory, których nie da się rozdzielić przy pomocy destylacji, noszą one specjalna nazwę - roztworów azeotropowych.
Ekstrakcja
Ta technika rozdzielania mieszanin polega na przejściu substancji rozpuszczonej z jednego do drugiego rozpuszczalnika, przy czym musi być zachowany warunek niemieszalności wzajemnej obu rozpuszczalników. Ekstrakcja jest stosowana w przypadku, gdy do zmiany określonego rozpuszczalnika na taki, który będzie dogodniejszy lub, gdy zachodzi konieczność, selektywnego rozdziału mieszaniny. Do rozdziału bardzo często stosuje się rozpuszczalniki organiczne.
Chromatografia
Chromatografia służy do rozdziału kilku składników, opiera się na różnicy w wartościach współczynników podziału. W metodzie tej mamy do czynienia z dwiema fazami ruchomą: roztworem albo gazem oraz nieruchomą: ciało stałe albo ciecz, będąca w porach lub powierzchni substancji stałej. Faza ruchoma porusza się wzdłuż nieruchomej, a na ich granicy zachodzą zjawiska fizykochemiczne takie jak: adsorpcja chemiczna czy fizyczna, a także podział albo wymiana jonów. Różne składniki mieszaniny wykazują odmienne powinowactwo i dlatego następuje ich rozdział.
