随着工业的迅速发展，氮气在化工、电子、冶金、食品、机械等领域获得了广泛的应用，我国对氮气的需求量每年以大于8%的速度增加，制氮机氮气的化学性质不活泼，在平常的状态下表现为很大的惰性，不易与其他物质发生化学反应。

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因此，氮气在冶金工业、电子工业、化工工业中广泛的用来作为保护气和密封气，一般保护气的纯度要求为99.99%，有的要求99.998%以上的高纯氮。
液氮是一个较方便的冷源，在食品工业、医疗事业以及畜牧业的精液贮藏等方面得到越来越普遍的应用。
氮气是一种干燥的惰性气体，在许多商业应用和工业应用中，氮气用于改善质量或者用于防止氧气损坏产品和工艺。
制氮机以清洁干燥的压缩空气为原料，制造出持续供气的高纯度氮气。在广泛的应用中，制氮机制氮是一种更经济、更可靠、可以取代液氮或者瓶装氮气的有效方法。
纯净的氮气无法从自然界直接汲取，主要采用空气分离法，空气分离法中包括：深冷法、变压吸附法、膜分离法。
1、深冷法
此法是先将空气压缩、冷却，并使空气液化，利用氧、氮组分的沸点的不同（在大气压下氧的沸点为90K，氮的沸点为77K），在精馏塔的塔盘上使气、液接触，进行质、热交换，高沸点的氧不断从蒸汽中冷凝成液体，低沸点的氮不断的转入蒸汽中，使上升的蒸汽中含氮量不断提高，而下流液体中含氧量越来越高，从而使氧、氮分离，得到氮气或氧气。此法是在120K以下的温度条件下进行的，故称为深冷法空气分离。
2、变压吸附法
变压吸附法即PSA法（Pressure Swing Adsorption）基于吸附剂对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离得到氮气。
当空气经过压缩，通过吸附塔的吸附层时，氧分子优先被吸附，氮分子留在气相中，而成为氮气，吸附达到平衡时，利用减压将分子筛表面所吸附的氧分子驱除，恢复分子筛的吸附能力即吸附剂解析。
为了能够连续提供氮气，装置通常设置两个或两个以上的吸附塔，一个塔吸附，另一个塔解析，按适当的时间切换使用。
3、膜分离法
膜分离法是利用有机聚合膜的渗透选择性，从气体混合物中分离出富氮气体，理想的薄膜材料应具有很高的选择率和渗透性，为了得到经济的流程，需要很薄的聚合物分离膜（0.1μm）所以需要支撑。
渗透器常为板式渗透器和中空纤维渗透器，此法，若产气量大，所需薄膜表面积太大，薄膜价格高，虽然膜分离法装置简单，操作方便，但工业应用还不广泛，本篇不再多述。