Azeótropo é uma mistura de duas ou mais substâncias que, a uma certa composição, possui um ponto de ebulição constante e fixo, como se fosse uma substância pura.

Um azeótropo pode ferver a uma temperatura inferior, intermediária ou superior às temperaturas dos componentes da mistura. Quando é inferior, chama-se azeótropo de mínimo ponto de ebulição ou azeótropo negativo. Quando é superior, azeótropo de máximo ponto de ebulição ou azeótropo positivo.

Outra característica de um azeótropo é que a composição do líquido azeótropo e do vapor em equilíbrio com tal líquido é a mesma. Por exemplo, se um azeótropo é composto de duas substâncias, A e B, com proporções respectivas de 60% e 40%, quando vaporizado dá um vapor com os mesmos 60% de A e 40% de B.

Um exemplo comum de azeótropo é a mistura de álcool etílico (95%) / água. O ponto de ebulição desse azeótropo é de 78,2ºC. Compare com os pontos de ebulição da água e do álcool etílico puros:

A maior parte dos azeótropos são azeótropos de mínimo. Substâncias imiscíveis formam geralmente azeótropos de mínimo.

Na figura acima, existem diagramas T-x de três misturas binárias. O gráfico à esquerda é de uma mistura ideal de A e B, sem formação de azeótropo, com as linhas de líquido e vapor saturados variando desde a temperatura de ebulição de A, a mais baixa, até a de B, a mais alta. O gráfico central é de uma mistura binária de C e D que forma um azeótropo de mínimo. Veja que a temperatura no azeótropo é menor do que as temperaturas de ebulição de C e de D quando puros. O gráfico à direita é de uma mistura binária E e F que forma um azeótropo de máximo. A temperatura no azeótropo é maior do que as temperaturas de ebulição de E e F quando puros.

Quando, por meio de técnicas especiais, consegue-se a purificação de um azeótropo, chama-se tal fato de quebra do azeótropo. Um azeótropo não pode ser purificado por destilação comum. Veja em Destilação - Limitações para saber como quebrá-lo.