Различные вещества в смесях не вступают между собой в химические реакции, то есть вещества не расходуются и не образуются новые вещества. А так как у разных веществ разные физические свойства, то, используя их, смесь можно разделить на чистые вещества. Существуют различные способы разделения.

Если вещества, входящие в смесь, имеют разную плотность и одно из них плотнее воды, а другое — нет, то такую смесь можно разделить отстаиванием. Смесь помещают в воду. Частицы вещества, чья плотность больше воды, оседают на дно. Менее плотное вещество будет плавать на поверхности (если легче воды) или плавать в толще воды (если их плотность примерно одинакова). Жидкость с плавающим в нем веществом можно слить, оставив осадок чистого вещества. Так можно отделить песок от глины. Песок тонет, а глина — нет.

Если взболтать бензин и воду, то капли бензина будут плавать в тоще воды, но не смешиваться с ней. Однако через какое-то время весь бензин окажется вверху, а вода внизу. Таким образом, несмешивающиеся жидкости тоже можно разделить отстаиванием. После того, как жидкости разделятся сливают нижнюю, через кран внизу.

Если в жидкости находятся нерастворимые в ней твердые вещества, то их можно выделить путем фильтрования. При этом смесь пропускают через фильтровальную бумаги. Жидкость просачивается сквозь нее, а твердые частицы остаются на ее поверхности. С помощью фильтрования отделяют осадок от раствора, очищают воду от загрязнений.

В качестве фильтра может использоваться не обязательно фильтровальная бумага. Это может быть, например, ткань. Так на заводах по производству подсолнечного масла семечки помещают в плотную ткань и давят прессами. Масло просачивается сквозь ткань, а остатки семечек остаются внутри.

Если же вещества растворены в жидкости, то извлечь их фильтрованием и отстаиванием невозможно. В таком случае используют выпаривание. Раствор нагревают, вода постепенно испаряется и на дне емкости остаются кристаллы вещества. Иногда вместо выпаривания или вместе с ним используют кристаллизацию. В этом случае воду не выпаривают или выпаривают не полностью, а оставляют раствор. Вода постепенно испаряется сама, при этом образуются крупные кристаллы.

Различные способы разделения веществ используются в промышленности: при переработке нефти, отделения руды от пустой породы и др.