氧气厂一般用的是低温分离空气法来制取氧气。主要分为空气增压系统、空气净化系统、换热系统、精馏系统以及后备系统几大块。其原理是利用带压介质（一般是空气，也有用氮气的）膨胀制冷，产生冷量，经节流换热，将空气液化为液体，在精馏系统中形成上升蒸汽和回流液体，建立精馏工况，然后利用液空中氧气沸点（-183℃）和氮气沸点（-196℃）不同，上升蒸汽与回流液体传质传热，上升蒸汽中的氧被冷却到回流液中，回流液中的氮被蒸发到上升蒸汽中，经过多次精馏后，回流液体中的含氧达到99.6%甚至更高、上升蒸汽中氮含量达到99.999%，就会得到高纯氮气以及液态氧气。液态氧气经过板式换热汽化就变成了所需氧气。
