多效蒸馏海水淡化技术是由若干个蒸发器（效）串联起来，除第一效的加热蒸汽来自锅炉、汽轮机抽气或可利用的其他热源外，后面各效的加热蒸汽均来自前一效产生的二次蒸汽，并冷凝成淡水的过程。为了保证系统的稳定运行，避免设备的结垢和腐蚀，系统的最高蒸发温度不高于70°C，因此称之为低温多效蒸馏。
为了减少热量的损失以及优化设备的性能，低温多效蒸馏装置一般和热蒸汽压缩系统（TVC）耦合在一起。