Procédé de séparation d’acide lévulinique à partir d'une composition comprenant de l'acide lévulinique et des humines et optionnellement des composés ayant un point d’ébullition inférieur à celui de l’acide lévulinique dans lequel on soumet ladite composition à une étape de séparation thermique en présence d’un fluxant ayant un point d’ébullition supérieur à celui de l’acide lévulinique de manière à obtenir une fraction légère contenant l’acide lévulinique et une fraction lourde contenant les humines et ledit fluxant. Procédé de séparation selon la revendication précédente, dans lequel le fluxant est mélangé avec ladite composition et la quantité de fluxant introduite dans ledit mélange est telle que la teneur massique du fluxant dans ledit mélange est comprise entre 0,5 et 85 % poids par rapport au poids du mélange. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la température de séparation thermique est comprise entre 80 et 200°C et la pression est comprise entre 0,0001 et 0,1 MPa. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le fluxant a une plage d’ébullition comprise entre 250 et 620°C et est d’origine pétrolière et/ou d’origine végétale et/ou à base de polymères ou leur mélange. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le fluxant est choisi parmi une coupe pétrolière choisi parmi un gazole sous vide, une huile lourde issue d’un craquage catalytique en lit fluidisé, une huile de décantation, une huile non convertie provenant d’un hydrocraqueur, ou un polyéthylène-glycol ayant une masse molaire moyenne supérieure ou égale à 600 g/mol. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’étape de séparation est effectuée dans au moins une colonne de distillation et/ou dans au moins un évaporateur. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l’évaporateur est un évaporateur à couche mince. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lorsque la composition comprenant de l'acide lévulinique et des humines comprend des composés ayant un point d’ébullition inférieur à celui de l’acide lévulinique, ladite composition est soumise à une étape de séparation thermique préliminaire de manière à séparer les composés ayant un point d’ébullition inférieur à celui de l’acide lévulinique. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la température de séparation thermique est comprise entre 25 et 200°C et la pression est comprise entre 0,0001 et 0,2 MPa. Procédé selon l’une des revendications 8 à 9, dans lequel l’étape de séparation est effectuée dans au moins une colonne de distillation et/ou dans au moins un évaporateur. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la composition comprenant de l'acide lévulinique et des humines est issue de la synthèse d’acide lévulinique par l’hydratation d’alcool furfurylique en présence d’un catalyseur acide et d’un solvant. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le catalyseur acide est l’acide chlorhydrique et le solvant est la méthyléthylcétone et/ou 1,4-dioxane et/ou du 1,2-diméthoxyéthane. Procédé selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel la composition comprenant de l'acide lévulinique et des humines est issue de la synthèse d’acide lévulinique par l’hydrolyse acide de sucre et/ou de biomasse.