氮气发生器、制氮机主要由A、B二只装有碳分子筛的吸附塔和控制系统组成。当压缩空气（压力一般为0.8MPa）从下至上通过A塔时，氧气、二氧化碳和水分被碳分子筛所吸附，而氮气则被通过并从塔顶流出。当A塔内分子筛吸附饱和时便切换到B塔进行上述吸附过程并同时对A塔分子筛进行再生。所谓再生，即将吸附塔内气体排至大气从而使压力迅速降低至常压，使分子筛吸附的氧气、二氧化碳和水分从分子筛内释放出来的过程。
工业制氮机由压缩空气系统、压缩空气净化系统、变压吸附制氮机组成。