NM系列膜分离制氮机是由一个或多个膜分离器组成，当洁净压缩空气通过高分子膜时，由于各种气体在膜中溶解度和扩散系数的差异，导致不同气体在膜中相对渗透率的不同。 当以加压后的净化空气为气源时，渗透速率相对快的气体如水、氢气、氧气、氦气、二氧化碳等透过膜后在膜的渗透侧被富集，而渗透速率相对较慢的气体如氮气和氩气 等气体则在膜滞留侧被富集，从而达到将混合气体分离的效果。氮气等惰性气体被富集成高纯度供生产使用，而由渗透侧富集的富氧空气作为废气排空。氮气膜正是利用 这一 原理通过高分子材料制成的多束半渗透中空纤维丝进行空气中的氮气和氧气的分离。