فصل الهواء  تعمل محطات فصل الهواء على فصل الهواء الجوي إلى مكوناته الأولية، عادة النيتروجين والأكسجين وفي بعض الأحيان أيضا الأرجون وغيره من الغازات الخاملة النادرة.  الأسلوب الأكثر شيوعًا لفصل الهواء هو التقطير المتقطع. وتبنى وحدات فصل الهواء المبردة (ASUs) لتوفر النيتروجين أو الأكسجين وكثيرا ما تشارك في إنتاج الأرجون. الأساليب الأخرى مثل الغشاء، امتزاز تأرجح الضغط (PSA) وامتزاز تأرجح الضغط في الفراغ (VPSA) يتم استخدامهم تجاريًا لفصل عنصر واحد من الهواء العادي. أما الغازات عالية النقاء كالأكسجين، النيتروجين، والأرجون المستخدمة في تصنيع أجهزة أشباه الموصلات فتتطلب التقطير المبرد. وبالمثل، فإن المصدر الوحيد للغازات النادرة كالنيون والكريبتون و الزينون هو تقطير الهواء باستخدام اثنين على الأقل من أعمدة التقطير.  يمكن فصل الغازات النقية عن الهواء عن طريق تبريدها أولا حتى الإسالة ثم تقطيرالمكونات انتقائيا في درجات غليانهم المختلفة، ويمكن أن تنتج هذه العملية غازات عالية النقاء ولكن كثيفة الاستهلاك للطاقة، وكان رائد هذه العملية الدكتور كارل فون لينده في أوائل القرن العشرين، وما زالت تستخدم حتى اليوم في إنتاج غازات عالية النقاء.  وتتطلب عملية الفصل المبردة تكاملا عال جدا من المبادلات الحرارية وأعمدة الفصل للحصول على كفاءة جيدة، ويتم توفير كل الطاقة اللازمة للتبريد عن طريق ضغط الهواء في مدخل الوحدة.  لتحقيق درجة حرارة التقطير المنخفضة تتطلب وحدة فصل الهواء دورة تبريد تعمل عن طريق تأثير جول–طومسون، ويجب أن تبقى معدات التبريد داخل وعاء معزول (يسمى عادة "الصندوق البارد"). ويتطلب تبريد الغازات كمية كبيرة من الطاقة لجعل دورة التبريد تعمل، ويتم توفير هذه الطاقة عن طريق ضاغط للهواء. وتستخدم وحدات فصل الهواء المبردة (ASUs) الحديثة توربينات تمدد  للتبريد؛ ويساعد إخراج الممدد في حركة ضاغط الهواء من أجل تحسين الكفاءة. وتتكون العملية من الخطوات الرئيسية التالية: ويتم توفير المنتجات المفصولة في بعض الأحيان عن طريق خط أنابيب إلى المستخدمين الصناعيين الكبار بالقرب من مصنع الإنتاج، ويتم نقل المنتجات لمسافات طويلة عن طريق شحن السائل المنتج بكميات كبيرة أو قوارير ديوار أو اسطوانات الغاز بكميات قليلة.  بوفر امتزاز تأرجح الضغط فصل الأكسجين أو النيتروجين من الهواء دون الحاجة إلى الإسالة. تعمل هذه العملية في درجة الحرارة المحيطة؛ الزيوليت (إسفنج جزيئي) يتعرض إلى هواء ذي ضغط مرتفع، ثم يتم ترك الهواء وترك طبقة من الغاز الممتص. ويقل حجم الضاغط كثيرا من خلال مصنع الإسالة ومكثفات الأكسجين المحمولة تتم في هذه الطريقة لتوفير هواء غني بالأكسجين للأغراض الطبية. امتزاز اهتزاز الفراغ هي عملية مماثلة، ولكن الغاز الناتج تطور من الزيوليت في ضغط أقل من الضغط الجوي.  يمكن أن توفر التقنيات الغشائية طرق بديلة منخفضة الطاقة لفصل الهواء. على سبيل المثال عدد من الطرق التي يجري استكشافها من أجل توليد الأكسجين. وقد تكون الأغشية البوليمرية التي تعمل في درجة الحرارة المحيطة أو درجات الحرارة الدافئة، على سبيل المثال، قادرة على إنتاج هواء غني بالأكسجين (25-50 ٪ الأكسجين). ويمكن أن توفر الأغشية الخزفية أكسجين عال النقاء (90% أو أكثر) ولكن تتطلب درجات حرارة أعلى (800-900 درجة مئوية) للعمل. وتشمل هذه الأغشية الخزفية أغشية نقل الأيونات (ITM)، وأغشية نقل الأكسجين (OTM). منتجات الهواء والمنتجات الكيميائية وشركة براكسير تقوم بتطوير وحدة ITM ونظم أنبوبية OTM، على التوالي.  يستخدم فصل الغاز بالغشاء لتوفير غازات فقيرة بالأكسجين وغنية بالنيتروجين بدلا من الهواء لملء خزانات الوقود الخاصة بالطائرات التجارية، وبالتالي الحد بشكل كبير من فرص الحرائق العرضية. على العكس من ذلك، يستخدَم فصل غشاء الغاز حاليا لتوفير هواء غني بالأكسجين إلى الطيارين الذين يحلقون على ارتفاعات كبيرة في طائرات بدون كابينة مضغوطة.  كميات كبيرة من الأكسجين مطلوبة في مشاريع تغويز الفحم؛ المصانع المبردة التي تنتج 3000 طن/يوم نجدها في بعض المشاريع. في صناعة الصلب الأكسجين لازم لفرن الأكسجين القاعدي. كميات كبيرة من النيتروجين مع شوائب أكسجين منخفضة  تستخدم لجعل خزانات السفن وخزانات المنتجات البترولية خاملة، أو لحماية المنتجات النفطية الصالحة من الأكسدة.