Компоненты смеси различаются свойствами. Если различие удаётся использовать, можно отделить один компонент от другого. Чаще всего выбирают размер частиц, растворимость, плотность, магнитные свойства или летучесть. При физическом разделении не ставят задачу превратить одно вещество в другое. Химическое разложение сложного чистого вещества — другой процесс.
Выбор способа начинается с вопроса: что именно различается и что нужно получить? Иногда требуется только очистить жидкость, иногда — сохранить все компоненты. Один приём редко решает сложную задачу полностью.
Размер частиц и фильтрование
Сито задерживает крупные частицы и пропускает более мелкие. Так можно отделить крупную гальку от мелкого песка, если отверстия подобраны правильно. Если размеры перекрываются, разделение будет неполным.
Фильтрование отделяет от жидкости нерастворимые частицы, которые задерживает пористая перегородка. Прошедшую жидкость называют фильтратом, задержанный материал — осадком на фильтре. Обычный бумажный фильтр не удаляет растворённую поваренную соль: её частицы вместе с водой проходят через поры. Некоторые специальные фильтры дополнительно используют поглощение веществ поверхностью или другие процессы; их нельзя объяснять только размером отверстий.
Плотность и движение частиц
При отстаивании достаточно крупные нерастворимые частицы под действием тяжести могут осесть. Осветлённую жидкость осторожно сливают, не взмучивая осадок; это декантация. Частицы очень малого размера оседают медленно, поэтому прозрачность и время зависят от состава смеси.
Несмешивающиеся жидкости тоже могут образовать слои. Растительное масло обычно находится над водой. В лабораторной делительной воронке нижний слой выпускают через кран под контролем границы слоёв. Это не способ разделить любую пару жидкостей: спирт с водой самостоятельно на слои не распадётся.