氮氣發生器的工作原理是分離空氣，電解膜的負極側發生氧化反應，吃掉空氣中的氧化性氣體，在正極側還原，空氣流過電解池后就只剩下氮氣和惰性氣體，故國內發生器的純度大多標有“相對含氧量”，氮氣的純度和空氣流速，有效分解面的長度，電解電勢的強弱都有關系，這種分離方法也決定了氮氣的純度不可能做的很高。加入電解質的作用就是提高水的導電率，使電化學反應能順利進行。
氮氣的應用范圍廣，是我們實驗室以及工業生產中*的氣體，其應用繁多，用量巨大。氮氣的供給方式也很多，尤其是液氮使用的多但是存在的致命的隱患。現在使用較多的液質用氮氣發生器可取代液氮減少致命隱患。使用氮氣發生器，發生器所制氮氣即產即用，其流量能滿足使用需求，但又不至于對空氣中氧氣含量造成較大影響。安全可靠，流量穩定，純度穩定。可提供純度高達99.9999%的高純氮氣，按需生產，具有液氮塔、杜瓦等傳統氣源所不具備的許多優點——更便捷（無需重復訂購）、安全（沒有泄漏或爆炸危險）及經濟（沒有持續的氣體采購成本）的解決方案。
液質用氮氣發生器包括氮氧分離系統、氮氣緩沖系統、空氣儲罐系統、電氣控制系統等。在這些系統中，氮氧分離系統是制氮設備的主要部件，由兩個交替工作的吸附塔(塔內裝碳分子篩)和氣動閥、節流閥、消音器等組成。根據碳分子篩對空氣中主要成分氧氣和氮氣的吸附速率不同，在液質用氮氣發生器加壓吸附和降壓脫附過程中實現氮氧分離，而加壓吸附與降壓脫附過程由可編程控制器按一定程序控制電磁閥，并由電磁閥控制相應的氣動閥自動運行。
氧氮分離系統：其主體是兩個裝滿碳分子篩的吸附塔，當潔凈壓縮空氣進入一吸附塔時，O2、CO2和微量H2O被碳分子篩吸附，氮氣從出口端輸出。當一塔在吸附制氮時，另一塔通過減壓使吸附在分子篩中的O2、CO2和H2O從微孔中排出，實現分子篩的生脫附。兩塔交替進行吸附和生，連續輸出氮氣，該系統由吸附塔、塔內裝填的碳分子篩、氣動閥、消聲器、節流閥、壓緊氣缸、壓力表等組成。
氮氣緩沖系統：其主要作用在于均衡從氮氧分離系統分離出來的氮氣的壓力和純度，保證連續供給氮氣。同時，在吸附塔進行生到吸附切換時，它將存儲的部分合格氮氣回充吸附塔保護床層，另外也有幫助吸附塔升壓的作用。該系統由緩沖罐、流量計、粉塵過濾器、調壓閥、節流閥、防護閥等組成。
空氣儲罐系統：保證氧氮分離系統用氣平穩，在氧氮分離系統切換時防止瞬間氣流流速過快，影響空氣凈化效果，提高進入吸附器的壓縮空氣品質，有利于延長分子篩的壽命。該系統由空氣儲罐、防護閥、截止閥、球閥、壓力表等組成。
電氣控制系統：其作用是設備啟停操作、工作狀態指示燈顯示、故障聲光報警指示、純度顯示和按設定程序驅動氣動閥。液質用氮氣發生器的電氣控制系統由可編程序控制器CPU、氣源三聯件、電磁閥、指示燈、微氧儀等組成，主要集中安裝于電控柜。