分子筛制氧机方面，对于中小规模的制氧需求，也有使用变压吸附制氧的，包括PSA制氧及VPSA制氧工艺，工作原则是利用高效的氮氧分离吸附剂吸附氮气，吸附一定时间进行解吸再生，周期性操作，两塔或者更多吸附塔并联，达到连续产氧的目的。
　　
　　分子筛制氧机分离空气主要由两个填满分子筛的吸附塔组成，在常温条件下，将压缩空气经过过滤，除水干燥等净化处理后进入吸附塔，在吸附塔中空气中的氮气等被分子筛所吸附，而使氧气在气相中得到富集，从出口流出贮存在氧气缓冲罐中，而在另一塔已完成吸附的分子筛被迅速降压，解析出已吸附的成分，两塔交替循环，即可得到纯度为≥90%的廉价的氧气。整个系统的阀门自动切换均由一台电脑自动控制。
　　
　　分子筛制氧机系统流程：
　　
　　1、压缩空气净化组件
　　
　　空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水、尘，再经冷冻干燥机进一步除水、精过滤器除油、除尘，并由在紧随其后的超精过滤器进行深度净化。
　　
　　2、空气储罐
　　
　　空气储罐的作用是：降低气流脉动，起缓冲作用；从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。同时，在吸附塔进行工作切换时，它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，使吸附塔内压力很快上升到工作压力，保证了设备可靠稳定的运行。
　　
　　3、氧氮分离装置
　　
　　装有专用分子筛的吸附塔共有A、B两只。当洁净的压缩空气进入A塔入口端经分子筛向出口端流动时，N2被其吸附，产品氧气由吸附塔出口端流出。经一段时间后，A塔内的分子筛吸附饱和。这时，A塔自动停止吸附，压缩空气流入B塔进行吸氮产氧，对并A塔分子筛进行再生。分子筛的再生是通过将吸附塔迅速下降至常压脱除已吸附的氮来实现的。两塔交替进行吸附和再生，完成氧氮分离，连续输出氧气。上述过程均由可编程序控制器（PLC）来控制。当出气端氧气纯度大小设定值时，PLC程序作用，自动放空阀门打开，将不合格氧气自动放空，确保不合格氧气不流向用气点。气体放空时利用消音器消声使噪声小于75dBA。
　　　　4、氧气缓冲罐
　　
　　氧气缓冲罐用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氧气的压力和纯度，保证连续供给氧气稳定。同时，在吸附塔进行工作切换后，它将本身的部分气体回充吸附塔，一方面帮助吸附塔升压，另外也起到保护床层的作用，在设备工作过程中起到极重要的工艺辅助作用。