空气中的主要成分有氮气和氧气，并且氮气的分子直径远大于氧气。如果有一种办法将氮气过滤出来，剩下的就是高纯度的氧气了。
利用变压吸附法即可实现！此方法利用分子筛物理吸附和解吸技术，在加压时将直径大的氮分子吸附，剩余直径小的氧分子通过分子筛被收集起来，经过净化处理后即成为高纯度的氧气。分子筛在减压时将所吸附的氮排放回环境空气中，在下一次加压时又可以吸附氮气并制取氧气，整个过程为周期性的动态循环过程，分子筛并不消耗。制氧机用的分子筛呈粉末状，是一种在分子水平上筛选物质的多孔材料，主要是由沸石材料构成。正因为它可以在分子水平上过滤不同直径的气体，人们将它装进罐中，做成为分子筛罐。
制氧机按下面的步骤循环工作：
空气被过滤后进入压缩机，经过冷凝器，随后在电磁阀的选择下，轮流进入分子筛罐1和2。
电磁阀让高压空气只进入分子筛罐1，不进入分子筛罐2；氮分子被分子筛罐1吸附，而氧分子直接通过进入储氧罐；同时打开分子筛罐2的排气阀，在低压下，原来被吸附的氮气分子被解吸出来，排放到大气中。
电磁阀让高压空气只进入分子筛罐2，不进入分子筛罐1；氮分子被分子筛罐2吸附，而氧分子直接通过进入储氧罐；同时打开分子筛罐1的排气阀，在低压下，原来被吸附的氮气分子被解吸出来，排放到大气中。
储氧罐中的高纯度的氧气通过流量计对外输出。
这样，在分子筛罐1和2轮流工作下，即可输出恒定的氧气。
