Membranteknologi kan gi en alternativ metode med lavt energiforbruk for luftseparasjon. For eksempel kan polymermembraner som opererer ved omgivelsestemperaturer eller varme temperaturer produsere oksygenanriket luft (25-50 % oksygen). Keramisk membran kan gi oksygen med høy renhet (90 % eller mer), men den trenger høyere temperatur (800–900 ℃) for å fungere. Disse keramiske membranene inkluderer ionetransportmembraner (ITM) og oksygentransportmembraner (OTM). Membrangassseparasjon brukes til å gi oksygenfattig og nitrogenrik gass i stedet for luft for å fylle drivstofftanken til jetfly, og reduserer dermed sjansen for utilsiktede branner og eksplosjoner. Derimot brukes membrangassseparasjon for å gi piloter oksygenanriket luft i fly i høye høyder uten trykkkabiner.
Trykksvingadsorpsjon gir separasjon av oksygen eller nitrogen fra luften uten flytendegjøring. Prosessen opererer ved omgivelsestemperatur; zeolitten (molekylær svamp) utsettes for høytrykksluft, for så å frigjøre luften og frigjøre adsorpsjonsfilmen til ønsket gass. Størrelsen på kompressoren er mye mindre enn den på flytende enheten. Dette er hvordan den bærbare oksygengeneratoren er produsert for å gi oksygenanriket luft til medisinske formål. Vakuumsvingadsorpsjon er en lignende prosess; produktgassen utfelles fra zeolitten ved subatmosfærisk trykk.
