Na azeotrop jest mieszanina z płyny który zachowuje swój skład i temperaturę wrzenia podczas destylacja. Jest również znany jako mieszanina azeotropowa lub mieszanina o stałej temperaturze wrzenia. Azeotropia występuje, gdy mieszanina jest gotowany do wytworzenia pary, która ma taki sam skład jak ciecz. Termin pochodzi od połączenia przedrostka „a”, co oznacza „nie”, oraz greckich słów oznaczających gotowanie i odwracanie. Słowo to zostało po raz pierwszy użyte w publikacji angielskich chemików Johna Wade'a (1864–1912) i Richarda Williama Merrimana w 1911 roku.
Natomiast mieszaniny cieczy, które nie tworzą azeotropu w żadnych warunkach, nazywane są zeotropowymi.
Azeotropy można podzielić na kategorie według ich liczby składników, mieszalności lub temperatur wrzenia:
Wrzenie 95% roztworu etanolu w wodzie wytworzy parę, która jest w 95% etanolu. Destylacji nie można użyć do uzyskania wyższych zawartości procentowych etanolu. Alkohol i woda są mieszalne, więc dowolną ilość etanolu można zmieszać z dowolną ilością, aby przygotować jednorodny roztwór, który zachowuje się jak azeotrop.
Z drugiej strony chloroform i woda tworzą heteroazeotrop. Mieszanina tych dwóch cieczy rozdzieli się, tworząc górną warstwę składającą się głównie z wody z niewielką ilością rozpuszczonego chloroformu i dolnej warstwy składającej się głównie z chloroformu z niewielką ilością rozpuszczonego woda. Jeśli dwie warstwy zostaną ugotowane razem, ciecz zagotuje się na niższym poziomie temperatura niż temperatura wrzenia wody lub chloroformu. Powstała para będzie się składać w 97% z chloroformu i 3% z wody, niezależnie od stosunku w cieczach. Kondensacja tej pary spowoduje powstanie warstw o ustalonym składzie. Górna warstwa kondensatu będzie stanowić 4,4% objętości, podczas gdy dolna warstwa będzie stanowić 95,6% mieszanki.
Ponieważ destylacji frakcyjnej nie można zastosować do oddzielenia składników azeotropu, należy zastosować inne metody: