空氣中的主要成分是氮和氧，利用環境溫度下，空氣中氮氣和氧氣在沸石分子篩上的吸附性能不同，制氮機設計適當的工藝過程，而使氮和氧分離制得氧氣，氮氣在沸石子篩上的吸附能力比氧氣強，氮與分子篩表面離子的作用力強，當空氣在加壓狀態下通過裝有沸石分子篩吸附劑的吸附床時，氮氣被分子篩吸附，氧氣因吸附較少，在氣相中得到富集并流出吸附床，使氧氣和氮氣分離獲得氧氣。當分子篩吸附氮氣至接近飽和后，停止通空氣并降低吸附床的壓力，分子篩吸附的氮氣便可以解吸出來，分子篩得到再生并可重復利用。
制氮機是一種傳統的制氮方法，制氮機已有近幾十年的歷史，制氮機是以空氣為原料，經過壓縮、凈化，再利用熱交換使空氣液化成為液空。液空主要是液氧和液氮的混合物，利用液氧和液氮的沸點不同，在1大氣壓下，前者的沸點為-183℃，后者的為-196℃，通過液空的精餾，使它們分離來獲得氮氣。深冷空分制氮機復雜、占地面積大，基建費用較高，設備一次性投資較多，運行成本較高，產氣慢，安裝要求高、周期較長。
制氮機以空氣為原料，以碳分子篩作為吸附劑，運用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使氮和氧分離的方法，通稱PSA制氮，具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快(15～30分鐘)、能耗低，產品純度可在較大范圍內根據用戶需要進行調節，操作維護方便、運行成本較低、裝置適應性較強等特點。
