深低温精馏是先将原料气液化，然后再按各组分冷凝(蒸发)温度的不同，应用精馏原理分离出各组分，分离过程是在深低温精馏塔中实现的。这种方法适用于被分离组分冷凝温度相近的原料气，如从空气中分离氧和氮。
深低温分凝是利用原料气中各组分冷凝温度的差异，在换热器中降低原料气的温度，由高到低逐个组分进行液化，并在分离器中将液体分离。这种方法适用于被分离组分的冷凝温度相距较远的原料气，如焦炉气的分离。
深低温吸附是利用多孔性的固体吸附剂具有选择吸附的特性，在深低温下吸附某些杂质组分，以获得纯净的产品的方法。如利用分子筛吸附器在液态空气下从粗氩中吸附氧和氮，以获得精氩等。根据工艺的需要，有时单独使用一种原理，有时几种原理同时并用。
