1.  膜分离技术 
   首先介绍膜分离的原理：当两种或两种以上的气体混合物通过高分子膜时，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数的差异， 导致不同气体在膜中相对渗透速率不同。 根据这一特性，可将各种气体分为“快气”和“慢气” 。当混合气体在驱动力--膜两侧压力差作用下，渗透速率相对快的气体过膜后，在膜的渗透侧被富集，而渗透速率相对较慢的气体膜的滞留侧被富集，从而达到混合气体分离之目的。 
  采用膜分离技术制成的膜分离制氮机是利用空气中的O2和N2通过特制的中空纤维膜时渗透率不同的原理制成。空气中的氧气、水等其它杂质,由于渗透速度快被很快作为废气排出，而 N2 由于渗透性差，被富集至膜的另一端，作为成品气供用户使用。膜分离制氧机选用的膜正好与膜分离制氮机的膜特性相反，留下的是氧气，氮气、水等其它气体杂质等被作为废气排出。 
在我军中，就装备有大量采用膜分离技术制成的制氧车和制氮车。据有关资料显示，杭氧于 1952 年就开始研制我国军用空分设备，至今已研制、开发军用空分成套设备 10 余个品种，包括空军、海军用的移动式制氧制氮车，机载制氧制氮设备，卫星发射配套使用的液氧液氮设备等。

 2.  变压吸附技术(PSA) 
   变压吸附技术利用吸附剂对气体的选择性吸附的特性进行工作。 通常分变压吸氮设备和变压吸氧设备，两者采用的吸附剂不同。变压吸附氮气设备是采用碳分子筛为吸附剂，利用变压吸附的原理来获取氮气的设备。利用空气氧、氮在碳分子筛表面的吸附量的差异，即碳分子筛对 O2 的扩散吸附远大于 N2，通过可编程序控制器  控制程控阀的启闭，加压吸附、减压脱附的过程，完成 O2、N2 的分离，得到所需纯度的 N2。 
而变压吸附制氧设备是以沸石分子筛吸附剂为核心， 根据吸附剂在较高压力下选择吸附氮气，未被吸附的氧气在吸附塔顶部聚集，作为产品气输出。当处于吸附的吸附塔临近吸附饱和之前，原料空气停止进气，转而向另一只完成再生的吸附塔均压，随后泄压再生。被均压的吸附塔引入原料空气开始吸附。两只吸附塔如此交替重复，完成氧气生产的工艺过程。 
   工业用变压吸附制氧可采用超大气压吸附常压解析流程、大气压吸附真空解析流程、穿透大气压吸附真空解析流程。

 3.  深度冷冻技术 
   深度冷冻技术是当前使用时间最长的空气分离技术， 也是各国在空气分离技术竞争上的焦点。深冷技术利用在相同压力下，氧、氮气体沸点不同的原理而实现气体的分离。采用深冷技术开发的空分装置，容易实现大产量、高纯度的要求，可以满足工业生产的要求，但能耗相对较高、占地面积大是其主要缺点。