PSA制氮机属于常温工业制氮模式的一种。将碳分子筛作为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氮气。
碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气（空气）中的任何一种气体。碳分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O2分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N2分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。吸附塔富集出来的是N2和Ar的混合气。
制氮机配选空压机有一定的要求。，一般情况下选用螺杆空气压缩机比较实惠，螺杆式空气压缩机比制氮机大20%就行。选空压机时先要看的是处理量有，然后看工艺要求，虽然现在大体上的工艺一致，但是在各行各业应用上的工艺还会有少许偏差就是看压缩机的功率。
由于装填后的分子筛不可能是绝对紧密的，在强气流吹扫下，分子筛因产生快速位移而出现沸腾现象，造成分子筛间的碰撞、摩擦，从而大大降低了其强度，甚至可导致其粉化、失效，为避免出现这种情况，本机吸附塔除设置进气分流装置、复合流化床用以改变气流运动方向、降低对分子筛的冲击力、有效改善气体分布、消除气体附壁现象带来的影响外，还设置了分子筛自动调隙复合压紧装置，充分控制了分子筛的沸腾现象，当分子筛因振动下沉时，自动调隙压紧装置上的调节机构可以及时自动补充下沉量，而不出现沸腾空间。
因为PSA空分制氮是通过加压吸附、常压解吸从空气中直接制取氮气，所以空压机是提供气体压缩的动力源。目前广泛使用的空压机主要有螺杆空压机和活塞空压机两大类，都可用于制氮系统。一般来说，螺杆空压机气量损耗少，产气效率高，噪音低，维修量较小，但压缩空气中一般都含油，价格相对较高；活塞空压机现有无油润滑和有油润滑两种，对于制氮系统来说，配套使用无油润滑空压机。
空压机的排气量根据制氮机的规格而定。一般为了不使空压机一直满负荷运转，螺杆空压机的排气量一般要比制氮机要求的气量大10~15%，活塞空压机一般要比要求的排气量大20~25%空压机的额定排气压力选择为0.8~1.0Mpa，排气压力过高、过低均不好。
