Os componentes de uma mistura podem ser separados ao se considerar as distinções entre suas propriedades. Uma mistura heterogênea de limalhas de ferro e ouro pode ser separada por cor ou separação magnética, ou explorando o fato de muitos ácidos reagirem com o ferro, mas não o ouro. Assim, se for adicionado um ácido apropriado à mistura, ele formará solução com o ferro, deixando o ouro maciço intacto, disperso na solução. Nessa situação, os metais podem ser separados por filtração.

A sedimentação é utilizada em uma das etapas de tratamento de água para torná-la potável. O método consiste na separação dos componentes pelas diferenças de densidade entre o soluto e o solvente, em uma mistura líquida homogênea. As partículas menores, não sedimentadas, podem ser removidas por filtração, centrifugação ou pela adição de um agente coagulante.

A destilação é um método de separação de componentes de uma solução homogênea baseado nas diferentes capacidades das substâncias para formar gases. Se for destilada uma solução de água do mar, o vapor composto pela solução salina purificada será convertido em líquido no condensador. O destilado, nessa situação, será a solução salina livre de impurezas.

A centrifugação, método usado na estação de tratamento de água, permite a aceleração da sedimentação de um dos componentes da mistura homogênea.

A separação da mistura entre óleo e água pode ser realizada por destilação fracionada. Nesse processo, o líquido mais denso fica na região inferior (fase oleosa), e o menos denso fica na porção superior (fase aquosa) do balão de destilação.