在降膜蒸发系统中，物料呈膜状覆盖整个换热管内壁，沿换热管向下流动同时蒸发。即使在蒸发温差较低的情况下仍有可能获得较高的传热系数。换热管中部充满物料蒸发形成的二次蒸汽，设计中可以根据情况选择二次蒸汽与物料在换热管中同向或逆向流动。离开换热管的二次蒸汽然后进入分离器完成汽液分离。

降膜蒸发系统适用于处理没有结垢问题或结垢系数低的物料，通常不能用来结晶。但根据蒸发物料的特性，可以在设计中合并降膜与强制循环两种形式，用于处理有结垢问题的物料和连续结晶系统。