氮气发生器的工作原理主要是分离空气，电解膜的负极侧发生氧化反应，吃掉空气中的氧化性气体，在正极侧还原，空气流过电解池后就只剩下氮气和惰性气体，纯度大多标有“相对含氧量”，氮气的纯度和空气流速，有效分解面的长度，电解电势的强弱都有关系，这种分离方法也决定了氮气的纯度不可能做的很高，加入电解质的作用就是提高水的导电率，使电化学反应能顺利进行。

　　该仪器采用模块化设计，具有高度紧凑，体积小的特点，有两个进气口和两个出气口，分别是压缩空气进气口、氮气进缓冲罐出气口、氮气出缓冲罐进氮气发生器进气口、超高纯度氮气出气口。利用氮分子和氧分子的扩散速度的不同，高品质分子筛对被处理的洁净压缩空气中的氧分子进行吸附，从而分离出高纯度氮气的过程。

　　氮气发生器主要采用以下方法制取氮气。

　　电化学法制氮。在氢气电解池的阴极通入高压空气，在催化剂作用下，氢气和氧气形成微观燃料电池，完成氧化还原反应生产水，宏观上表现即为空气中的氧气被除去，剩余氮气。这种方法可以产出99.995%的氮气。

　　膜分离制氮。高压空气通过中空纤维膜组件，氮气分子和氧气分子的扩散速度差别积累，在膜组件输出端形成高纯度的氮气，形成的产品气纯度可达99%，气体流量>5000ml/min，并且可以累加使用，不影响产品质量，在不考虑其它限制条件的情况下，气体装置可以无限扩充。

　　这种制氮方法膜分离制氮在工业上有不少的应用，在实验室主要用于对气体纯度要求不特别高的吹扫、保护、对氧气的置换等。这类发生器的主要优点是流量大，实验室级别产品一般在50L/min上下，并可随意扩充，同时寿命长，膜组件作为核心部件，在空气源稳定的情况下，寿命可达10年，且维护成本极低。