PSA制氧是目前应用较为广泛的制氧方法，它的原理是将沸石分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氮气，从而分离出氧气的自动化设备。沸吸附剂沸石分子筛对O₂、N₂的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，N₂分子在沸石分子筛的微孔中有较快的扩散速率，O₂分子扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO₂的扩散同氮气相差不大。最终从吸附塔富集出来的是氧气分子。   

PSA制氧机的工作流程是将空气经空压机压缩后，再除尘、除油、干燥，放入空气储罐。这时，进到空气储罐的气体通过左进气阀进入左吸附塔，气体中的氮分子被沸石分子筛吸附，氧气被释放出来经过左产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐；这个过程称之为左吸，会持续几十秒。

在左吸结束后，左右两个吸附塔的压力会慢慢达到均衡，压缩空气经过空气进气阀和右进气阀进入右吸附塔，气体中的氮分子再一次被沸石分子筛吸附，富集的氧气穿过吸附塔，经过右产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐，这个过程称之为右吸。持续时间为几十秒。

在左吸附塔中，被沸石分子筛吸附的氮气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为解吸。 反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氮气完全排放到大气中，氧气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氧气吹出吸附塔。这个过程与解吸是同时进行的。右吸结束后，会进入均压状态，再过渡到左吸过程，如此循环往返下去。

注：通过大量的案例发现，如果处在温度过低的环境下，会造成分子筛失效的问题。

制氧系统配置图