Sebuah azeotrope adalah campuran dari cairan yang mempertahankan komposisi dan titik didihnya selama distilasi. Ini juga dikenal sebagai campuran azeotropik atau campuran titik didih konstan. Azeotropi terjadi ketika campuran rebus untuk menghasilkan uap yang memiliki komposisi yang sama dengan cairan. Istilah ini diturunkan dengan menggabungkan awalan "a," yang berarti "tidak," dan kata-kata Yunani untuk mendidih dan berputar. Kata ini pertama kali digunakan dalam publikasi oleh ahli kimia Inggris John Wade (1864–1912) dan Richard William Merriman pada 1911.
Sebaliknya, campuran cairan yang tidak membentuk azeotrop dalam kondisi apa pun disebut zeotropik.
Azeotrop dapat dikategorikan menurut jumlah konstituennya, miscibilitas, atau titik didih:
Mendidihkan larutan etanol 95% dalam air akan menghasilkan uap yaitu etanol 95%. Distilasi tidak dapat digunakan untuk mendapatkan persentase etanol yang lebih tinggi. Alkohol dan air dapat larut, sehingga jumlah etanol apa pun dapat dicampur dengan kuantitas apa pun untuk menyiapkan larutan homogen yang berperilaku seperti azeotrop.
Kloroform dan air, di sisi lain, membentuk heteroazeotrope. Campuran kedua cairan ini akan terpisah, membentuk lapisan atas yang sebagian besar terdiri dari air dengan jumlah kecil kloroform terlarut dan lapisan bawah sebagian besar terdiri dari kloroform dengan sejumlah kecil terlarut air. Jika dua lapisan direbus bersama, cairan akan mendidih di bagian bawah suhu dari pada titik didih air atau kloroform. Uap yang dihasilkan akan terdiri dari kloroform 97% dan air 3%, terlepas dari rasio dalam cairan. Kondensasi uap ini akan menghasilkan lapisan yang memperlihatkan komposisi tetap. Lapisan atas kondensat akan menyumbang 4,4% dari volume, sedangkan lapisan bawah akan menyumbang 95,6% dari campuran.
Karena distilasi fraksional tidak dapat digunakan untuk memisahkan komponen azeotrop, metode lain harus digunakan: