多效蒸餾海水淡化技術是由若干個蒸發器（效）串聯起來，除第一效的加熱蒸汽來自鍋爐、汽輪機抽氣或可利用的其他熱源外，后面各效的加熱蒸汽均來自前一效產生的二次蒸汽，并冷凝成淡水的過程。為了保證系統的穩定運行，避免設備的結垢和腐蝕，系統的最高蒸發溫度不高于70°C，因此稱之為低溫多效蒸餾。

為了減少熱量的損失以及優化設備的性能，低溫多效蒸餾裝置一般和熱蒸汽壓縮系統（TVC）耦合在一起。