An azeotrop je směs z kapaliny který udržuje během svého složení a bodu varu destilace. Je také známá jako azeotropická směs nebo směs s konstantní teplotou varu. Azeotropie nastává, když je směs vařený pro vytvoření páry, která má stejné složení jako kapalina. Termín je odvozen kombinací předpony „a“, což znamená „ne“, a řeckých slov pro var a otáčení. Slovo bylo poprvé použito v publikaci anglickými chemiky John Wade (1864–1912) a Richardem Williamem Merrimanem v roce 1911.
Naproti tomu směsi kapalin, které za žádných podmínek netvoří azeotrop, se nazývají zeotropické.
Azeotropy lze roztřídit podle počtu složek, mísitelnosti nebo bodu varu:
Vařením 95% ethanolového roztoku ve vodě se vytvoří pára, která je 95% ethanolu. Destilaci nelze použít k získání vyšších procent ethanolu. Alkohol a voda jsou mísitelné, takže jakékoli množství ethanolu může být smícháno s jakýmkoli množstvím pro přípravu homogenního roztoku, který se chová jako azeotrop.
Chloroform a voda na druhé straně vytvářejí heteroazeotrop. Směs těchto dvou kapalin se oddělí a vytvoří horní vrstvu sestávající většinou z vody s malým množstvím rozpuštěného chloroformu a spodní vrstvy sestávající většinou z chloroformu s malým množstvím rozpuštěného voda. Pokud se obě vrstvy vaří společně, kapalina se bude vařit při nižší teplotě
teplota než bod varu vody nebo chloroformu. Výsledná pára bude tvořit 97% chloroformu a 3% vody, bez ohledu na poměr v kapalinách. Kondenzace této páry bude mít za následek vrstvy, které vykazují pevné složení. Horní vrstva kondenzátu bude tvořit 4,4% objemu, zatímco spodní vrstva bude tvořit 95,6% směsi.Protože frakční destilaci nelze použít k oddělení složek azeotropu, musí být použity jiné metody: