El término operaciones de separación, o métodos de fraccionamiento, en química, se refiere a todas aquellas operaciones básicas cuyo objetivo es separar total o parcialmente una o varias sustancias diferentes de una mezcla.
La separación de las sustancias puede basarse en multitud de fenómenos, tales como los de transporte de masa, equilibrios termodinámicos, fenómenos físicos, interacciones químicas y otros.
Las principales operaciones de separación son: