大型空气分离设备一般设计的较高为的是能让氧、氮等气体能在爬升与下降的过程中充分置换热量，得以精馏。精馏的原理是氮气和氧气相对挥发度不一样，一级一级进行置换，从而达到提纯的目的。
工业制氧方面，对于中小规模的制氧需求，也有使用变压吸附制氧的，包括PSA制氧及VPSA制氧工艺。工作原则是利用高效的氮氧分离吸附剂吸附氮气，吸附一定时间进行解吸再生，周期性操作，两塔或者更多吸附塔并联，达到连续产氧的目的。
家用制氧机的分子筛在减压时将所吸附的氮气排放回环境空气中，在下一次加压时又可以吸附氮气并制取氧气，整个过程为周期性地动态循环过程，分子筛并不消耗。
