Un évaporateur rotatif, ou rotavap, fonctionne en chauffant des liquides à basse pression, en les vaporisant et en condensant ce gaz dans un récipient séparé, tout comme de nombreux autres appareils de distillation. Cependant, un rotavap utilise à la fois la température et les changements de pression dans sa fonctionnalité.
Le principe principal d'un rotavap est que les points d'ébullition des liquides diminuent en diminuant leur pression, permettant aux solvants d'être vaporisés à des températures beaucoup plus basses que leurs points d'ébullition à pression normale. Ceci est accompli par un système de vide composé d'une pompe à vide et d'un contrôleur de vide. Le contrôleur contrôle la pompe à vide, qui à son tour stabilise le vide en maintenant une pression particulière, permettant uniquement au solvant prévu de s'évaporer. La pression peut ensuite être abaissée davantage et stabilisée pour vaporiser d'autres solvants.
Un condenseur à l'autre extrémité reconvertit le gaz en liquide, ce qui nécessite des températures abaissées. L'azote liquide, la neige carbonique ou l'eau sont utilisés pour obtenir l'effet de refroidissement, après quoi le liquide condensé est collecté dans un récipient séparé.
Le récipient d'évaporation tourne constamment. Cette tactique vise à augmenter la surface des liquides. La force centrifuge maintient le liquide collé à la surface interne du récipient, exposant une plus grande surface et provoquant une évaporation plus rapide.