變壓吸附制氮機，是采用碳分子篩作為吸附劑，利用變壓吸附的原理來獲取氮氣的設備。在一定的壓力下，利用空氣中的氧、氮在碳分子篩表面的吸附量的差異，即碳分子篩對氧的擴吸附遠大于氮，通過可編程序控制氣動閥的啟閉，達到A、B兩塔交替循環，加壓吸附、減壓脫附的過程，完成氧氮分離，從而得到所需純度的氮氣。
1、吸附
當潔凈的壓縮空氣進入A塔經分子篩向出口流動時，A塔壓力逐漸上升至約0.8MPa，空氣中的O2、CO2和H2O等被分子篩吸附，未被吸附的氮氣從吸附塔出口流出進入氮氣緩沖罐，吸附持續時間約180s。
2、均壓
A塔內的分子篩吸附飽和后，停止吸附，并對B塔進行1個短暫的均壓過程:2個塔的進出口閥關閉，均壓閥打開，氣體分別從吸附塔的進出口通過均壓閥均壓到解吸塔，使2個塔的壓力達到平衡，持續時間約2s。制氮機均壓可減少反吹氣體對分子篩的沖擊，還可提高空氣回收率。
3、解吸
均壓完成后，A塔通過出氣口繼續排氣，將吸附塔壓力迅速降至常壓，從而脫除已吸附的O2、CO2和H2O，實現分子篩的解吸再生。
4、吹掃
為了使分子篩徹底再生，引出1股產品氮氣對A塔進行逆流吹掃。變壓吸附制氮機解析和吹掃持續時間共60s。在1個塔在吸附產氮的同時，另1個塔進行再生(即解吸和吹掃)過程，A塔、B塔交替進行吸附、均壓和再生，完成氧氮分離，連續輸出氮氣。
