Il metodo di distillazione criogenica consiste nel raffreddare prima l'aria fino alla liquefazione, quindi distillare selettivamente i componenti a diverse temperature di ebollizione. Questo processo può produrre gas di elevata purezza con un elevato consumo di energia. Il processo di separazione criogenica richiede una stretta integrazione dello scambiatore di calore e della torre di separazione per ottenere una buona efficienza. Tutta l'energia frigorifera è fornita dal compressore d'aria all'ingresso del dispositivo.
Per ottenere una temperatura di rettifica più bassa, l'impianto di separazione dell'aria deve utilizzare un dispositivo di strozzamento per ottenere la capacità di refrigerazione, ovvero l'effetto di strozzamento isotermico (Ciclo di liquefazione di Linde), oppure utilizzare un espansore per ottenere una grande capacità di refrigerazione di espansione isoentropica (Ciclo di liquefazione di Clauter). ), l'aria viene liquefatta e l'attrezzatura fredda deve essere conservata in un recinto isolato (di solito chiamato"cella frigorifera").
