簡稱區熔法。根據液固平衡原理，利用熔融－固化過程以去除雜質的方法。區域熔融可把雜質從一個元素或化合物中除掉，以達到提純的目的。也可把需要的雜質重新均勻分配於一個物質中，以控制它的成分。區域熔融在純化金屬上是最有用的方法。應用這種技術一般可使純度達到99.999％。
區域熔融過程是將樣品做成薄桿狀，長度為0.6～3米或更長。這個桿狀物封閉在一個管內，水準或垂直地懸浮著。一個能夠加熱的窄環套在它的周圍。環的溫度保持在這個固體體的熔點以上幾度。窄環以極慢速度(1～3米／時)沿著桿狀物移動。在樣品中，實際上等於一個窄的熔融區沿著桿狀物前進。區域的前邊形成液體，而固體則在後面沉淀出來。較易熔於液相而難熔於固相的雜質，跟隨這個熔融區。較難熔於液相的，就留在後面。雜質的存在，能降低一種物質的凝固點。熔融區向前移動時，更多的雜質就濃集在它後面凝固的部分。操作終瞭時，把桿狀物後端凝固的雜質，簡單地切去即可。經過多次重復操作，可以達到高度純化。環的操作可以循環多次，也可以同時使用幾個環，這個過程叫做區域精制。熔融區沿著桿狀物前後移動，則可降低成分的區別，使這個物質恢復均勻性，這個過程叫做區域調平。
應用區域熔融法精制金屬、半導體、化合物，以及感光藥品，如鹵化銀等，可以得到高度純化的產品。使用此法可使半導體物質中的有害不純物降低到1×10-10。