1. 膜分離技術
首先介紹膜分離的原理：當兩種或兩種以上的氣體混合物通過高分子膜時，由于各種氣體在膜中溶解度和擴散系數的差異， 導致不同氣體在膜中相對滲透速率不同。 根據這一特性，可將各種氣體分為“快氣”和“慢氣” 。當混合氣體在驅動力--膜兩側壓力差作用下，滲透速率相對快的氣體過膜后，在膜的滲透側被富集，而滲透速率相對較慢的氣體膜的滯留側被富集，從而達到混合氣體分離之目的。
采用膜分離技術制成的膜分離制氮機是利用空氣中的O2和N2通過特制的中空纖維膜時滲透率不同的原理制成。空氣中的氧氣、水等其它雜質,由于滲透速度快被很快作為廢氣排出，而 N2 由于滲透性差，被富集至膜的另一端，作為成品氣供用戶使用。膜分離制氧機選用的膜正好與膜分離制氮機的膜特性相反，留下的是氧氣，氮氣、水等其它氣體雜質等被作為廢氣排出。
在我軍中，就裝備有大量采用膜分離技術制成的制氧車和制氮車。據有關資料顯示，杭氧于 1952 年就開始研制我國軍用空分設備，至今已研制、開發軍用空分成套設備 10 余個品種，包括空軍、海軍用的移動式制氧制氮車，機載制氧制氮設備，衛星發射配套使用的液氧液氮設備等。
2. 變壓吸附技術(PSA)
變壓吸附技術利用吸附劑對氣體的選擇性吸附的特性進行工作。 通常分變壓吸氮設備和變壓吸氧設備，兩者采用的吸附劑不同。變壓吸附氮氣設備是采用碳分子篩為吸附劑，利用變壓吸附的原理來獲取氮氣的設備。利用空氣氧、氮在碳分子篩表面的吸附量的差異，即碳分子篩對 O2 的擴散吸附遠大于 N2，通過可編程序控制器 控制程控閥的啟閉，加壓吸附、減壓脫附的過程，完成 O2、N2 的分離，得到所需純度的 N2。
而變壓吸附制氧設備是以沸石分子篩吸附劑為核心， 根據吸附劑在較高壓力下選擇吸附氮氣，未被吸附的氧氣在吸附塔頂部聚集，作為產品氣輸出。當處于吸附的吸附塔臨近吸附飽和之前，原料空氣停止進氣，轉而向另一只完成再生的吸附塔均壓，隨后泄壓再生。被均壓的吸附塔引入原料空氣開始吸附。兩只吸附塔如此交替重復，完成氧氣生產的工藝過程。
工業用變壓吸附制氧可采用超大氣壓吸附常壓解析流程、大氣壓吸附真空解析流程、穿透大氣壓吸附真空解析流程。
3. 深度冷凍技術
深度冷凍技術是當前使用時間最長的空氣分離技術， 也是各國在空氣分離技術競爭上的焦點。深冷技術利用在相同壓力下，氧、氮氣體沸點不同的原理而實現氣體的分離。采用深冷技術開發的空分裝置，容易實現大產量、高純度的要求，可以滿足工業生產的要求，但能耗相對較高、占地面積大是其主要缺點。
