Las plantas de oxígeno producen principalmente oxígeno mediante el método criogénico de separación de aire, cuyo proceso específico es el siguiente:
Pretratamiento del aire: el aire se filtra para eliminar el polvo y las impurezas y luego se presuriza mediante un compresor.
Enfriamiento y licuefacción: el aire presurizado se enfría a estado líquido mediante una unidad de refrigeración.
Separación por destilación: en una columna de destilación, utilizando la diferencia del punto de ebullición entre el oxígeno (punto de ebullición -183 grados) y el nitrógeno (punto de ebullición -196 grados), el nitrógeno se vaporiza y se separa mediante calentamiento y destilación, dejando principalmente oxígeno líquido.
Recogida del producto: después de la vaporización, el oxígeno líquido produce el oxígeno de alta-pureza deseado, normalmente con una pureza superior al 99,6 %.
Este método utiliza cambios físicos para separar el oxígeno y el nitrógeno. Las materias primas están ampliamente disponibles y son económicas, lo que las hace adecuadas para la producción industrial a gran-escala. Además, existen otros métodos de producción de oxígeno, como la adsorción por tamiz molecular y la electrólisis del agua, pero el método de separación criogénica de aire es el método principal utilizado industrialmente.