碳分子筛具有很小的微孔，孔径分布在0.3nm-1nm之间，当气体与多孔的分子筛接触时，因分子筛表面分子与内部分子不同，具有剩余的表面自由力场或表面引力场，使气相中的可被吸附的氧分子碰撞到分子筛表面后，即被吸附。随着吸附的进行，吸附于表面的氧分子逐渐增加，吸附表面逐渐被氧分子覆盖，分子筛再吸附的能力下降，最终失去吸附能力，即达到吸附平衡。因此分子筛制氮机都会设计两只吸附塔。当其中某一只吸附平衡时，另只吸附进行工作，平衡的那只解压脱附所吸的氧分子。如此相互交替工作，连续产出氮气。