Azeotrop je mešanica dveh ali več kemikalij v raztopini, ki jih ni mogoče ločiti z osnovnimi procesi destilacije, ker imata skupno vrelišče in izparilno točko. Ko se azeotrop segreje ali zavre, se vse kemikalije v enakih količinah pretvorijo v plinasto stanje, včasih pa jih imenujemo mešanice s konstantnim vreliščem. Azeotrope je lahko težko izdelati, ker morajo biti koncentracije vsake kemikalije natančno uravnotežene, njihova gostota, začetno vrelišče in površinska napetost pa morajo biti v območju, ki ga je mogoče spraviti na raven ravnotežja v raztopini.
Do nastanka azeotropnih zmesi je večja verjetnost, če imajo predhodne kemikalije vrelišče, ki so blizu drug drugemu. Tudi kemikalije z različnimi električnimi polarnostmi ali ionskimi naboji se bodo bolj verjetno med seboj privlačile in tvorile tovrstno mešanico. Več vrst topil se bo zaradi teh pogojev naravno združilo v azeotrope, zato jih je treba med industrijskimi procesi skrbno ločiti.
V industriji ima azeotrop vrednost, ker je mešanica kemikalij v raztopini in ne spojina, kjer te kemikalije kažejo močne molekularne vezi, ki jih ni enostavno prekiniti. To torej omogoča oblikovanje azeotropa, kjer je vsebina sestavljena iz vnetljive in negorljive kemikalije, ki na splošno kaže nevnetljive lastnosti. Ker se kemikalije med izhlapevanjem ne ločijo, razlitja ne bodo povzročila nevarnih požarnih razmer.
Vnetljiva topila so pogosto del azeotropnih zmesi, ker jih je mogoče uporabiti in nato tekočino destilirati, da se topilo pridobi in za seboj pusti kontaminat. S postopkom se izognemo nevarnosti požara in onesnaženja zraka s topilom, saj je vezano na negorljivo komponento azeotropa. Najpogostejši primer te vrste azeotropa topila je binarni azeotrop etanol-voda. Običajno voda vre pri 212 ° Fahrenheita (100 ° Celzija) in etanol pri 172.94 ° Fahrenheita (78.3 ° Celzija), vendar v koncentraciji 95 % etanola in 5 % vode oba vreta pri 172.76 ° Fahrenheita (78.2 ° C). . Ta vrsta zmesi se imenuje tudi azeotrop z minimalnim vreliščem, ker je novo vrelišče za obe sestavini nižje od tistega, kar je bilo prvotno.
Običajni metanolni azeotrop, ki je mešanica treh kemikalij, znan kot ternarni azeotrop, vsebuje metanol, acetonitrit in vodo v koncentracijah 52%, 44% oziroma 4%. V kombinaciji imajo vrelišče med 149° in 158° Fahrenheita (65° do 70° Celzija), kar je najbližje naravnemu vrelišču metanola pri 148.1° Fahrenheita (64.5° Celzija). Ta posebna mešanica se uporablja pri recikliranju topil in v laboratorijskem procesu visokozmogljive tekočinske kromatografije (HPLC).