高純氮氣發生器以物理吸附法和電化學分離法相結合的原理直接從空氣中分離高純氮氣，根據電催化法進行空氣分離的原理制成，其中電解池是利用燃料電池的逆過程設計而成。作為壓力穩定且純凈的原料空氣進入到電解池中，空氣中的氧在陰極被吸附而獲得電子，與水作用生成氫氧根離子，并遷移到陽極，后在陽極處失去電子析出氧氣，因此空氣中的氧不斷被分離。只留下氮氣隨氣路輸出。
利用膜(中空纖維膜)分離法制氮的基本原理是：當兩種或兩種以上的氣體混合物通過中空纖維膜時,由于氣體在膜中的溶解度和擴散系數有差異,因而這些氣體在膜中的相對滲透率是不同的。當混合氣體在驅動力(膜兩側壓力差)作用下通過中空纖維膜時,滲透速率相對快的氣體,如水、氫氣、硫i化氫、二氧化碳等,快速透過膜進入膜的另一側。二、采用中空纖維膜法：氮膜系統可將廉價的空氣中氮從78%提高到95%以上，i高可得到99。
一般而言，采用膜分離制氮得到的氮氣純度<99.9%，可以用在一般的常量分析之中。
高純氮氣發生器變壓吸附是用于分離混合氣體，提取某一氣體組分的技術，是指在系統溫度維持不變的情況下，通過升高或降低系統的壓力來不斷地改變吸附劑的吸附量從而達到組分分離的方法;主要體現在較高壓力下進行吸附，在較低壓力下(常壓或真空)使吸附的組分解吸出來，從而得到得到氣體產物。制氮機設備日常維護：對制氮系統中的設備的維護主要包括空壓機、冷干機、過濾器、制氮主機的維護。