氮氣發生器利用氮氣與其它氣體分子在分子篩中的吸附能力差異，形成濃度差異的積累，在分子篩柱末端產出高純度氮氣，再利用兩根分子篩柱，一根吸附的同時引出一部分產品氣為另一根解析，實現分子篩在線再生，整體表現即為儀器持續輸出高純氮氣。其原理是將空氣作為原料，在經壓縮和凈化后進入空氣緩沖罐，緩沖上游因壓力變化而引起的波動，由下至上流經裝有CMS的吸附塔，期間氧分子在CMS表面吸附，氮氣從吸附塔上端流出，進入氮氣緩沖罐，一段時間后，吸附塔中的CMS被吸附的氧氣飽和，需要進行再生，利用停止吸附步驟，降低吸附塔壓力來實現，兩個吸附塔交替進行吸附和再生，確保氮氣的連續輸出。
該儀器采用進口碳分子篩做為吸附劑，在常溫下變壓吸附原理分離空氣制取高純度的氮氣，通常使用兩吸附塔并聯，由進口PLC控制進口氣動閥自動運行，交替進行加壓吸附和解壓再生，完成氮氧分離，獲得所需高純度的氮氣。
當氮氣的純度不達標時，可以先考慮以下幾個問題。
1.分子篩的性能，分子篩是氮氣發生器的核心部件，它的性能好壞對于制得的氮氣純度有大的聯系，同時還需要根據實際需要的氮氣流量和純度來計算出分子篩的合適裝填量。如果操作不當，可能會造成碳分子篩粉化，篩粉化是由于碳分子篩壓不嚴實、碳分子篩松動造成的。儀器在生產組裝過程中由于粗心大意，碳分子篩沒有被壓緊，碳分子沖刷成粉從氮氣出口或者消音器出口排出，有的壓緊裝置為氣缸壓緊，氣缸下限報警未能及時添加碳分子篩造成碳分子粉化。儀器使用過程中受震動或者設備移動等原因導致吸附塔結構性故障如吸附塔管道脫焊，碳分子外流，碳分子篩松動而粉化。
2.氣體原料的質量，氣體是要經壓縮后進入空氣緩沖罐，那么壓縮空氣中如含有水汽、油霧，這些都會堵塞分子篩的微孔，從而嚴重影響分離效果及CMS的使用壽命，因此，要想獲得高純度的氮氣，保證高質量的空氣至關重要，并且要經多次凈化過濾，濾芯需要定期檢查或者更換。
3.吸附塔的工作時間，長時間的工作周期也即是閥門的切換時間間隔，有利于降低儀器能耗，且節約空氣原料，不過純度也會因周期過長，分子篩會飽和而受到影響。
