變壓吸附制氮（簡稱PSA制氮）是一種先進的氣體分離設備，以優質的碳分子篩（CMS）爲吸附劑，採用常溫下變壓吸附原理（PSA）分離空氣製取高純度的氮氣。
氧、氮兩種氣體在分子篩表面上的擴散速率不同，直徑較小的氣體分子（O2）擴散速率較快，較多的進入碳分子篩微孔，直徑較大的分子N2擴散速率較慢，進入碳分子篩微孔較少。
利用碳分子篩對氮和氧的這種選擇吸附性差異，當壓縮空氣透過碳分子篩吸附塔時，氧在吸附相富集，氮在氣體相富集，可使氧氮分離，在PSA條件下連續製取氮氣。
空氣分離器的型式有立式和臥式兩種。
立式空氣分離器的工作原理是：混合氣體進入殼體後被蒸發管冷卻，其中的製冷劑蒸汽凝結成液體留在殼體的底部，不凝性氣體經放空氣口排出系統。
積存在底部的高壓液透過膨脹閥降壓後進入蒸發管，蒸發管中產生的蒸汽返回壓縮機。
臥式空氣分離器的工作原理和立式空氣分離器相同，回收的製冷劑經過節流壓降後從下部的迴流管返回第二夾層加以利用，蒸發後產生的蒸汽返回壓縮機。
