制氮設備利用物理方法從空氣中分離出氧氣和氮氣，從而獲得氮氣。碳分子篩選擇性吸附分離氮氧的方法稱為變壓吸附制氮。該方法是20世紀70年代迅速發展起來的一項新的制氮技術。與傳統制氮方法相比，具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快、能耗低的特點，產品純度可根據用戶需求大范圍調節，操作維護方便，運行成本低，設備適應性強。

碳分子篩和沸石分子篩廣泛應用于氮和氧生產領域。分子篩分離氧和氮主要是基于這兩種氣體在分子篩表面的擴散速率不同。碳分子篩是一種碳基吸附劑，兼有活性炭和分子篩的一些特性。直徑較小的氣體擴散迅速，更多地進入分子篩固相，從而在氣相中獲得富氮組分。一段時間后，分子篩對氧的吸附達到平衡。根據不同壓力下碳分子篩對吸附氣體的吸附能力不同，減壓釋放碳分子篩對氧氣的吸附，稱為再生。