Den kryogene destillasjonsmetoden er å først avkjøle luften til flytendegjøring, og deretter selektivt destillere komponentene ved forskjellige koketemperaturer. Denne prosessen kan produsere gass med høy renhet med høyt energiforbruk. Den kryogene separasjonsprosessen krever tett integrasjon av varmeveksleren og separasjonstårnet for å oppnå god effektivitet. All kjøleenergi leveres av luftkompressoren ved innløpet til enheten.
For å oppnå en lavere rektifikasjonstemperatur, må luftseparasjonsanlegget bruke en strupeanordning for å oppnå kjølekapasiteten, det vil si den isotermiske strupeeffekten (Linde Liquefaction Cycle), eller bruke en ekspander for å oppnå en stor isentropisk ekspansjonskjølekapasitet (Clauter Liquefaction Cycle). ), luften blir flytende, og det kalde utstyret må oppbevares i en isolert innkapsling (vanligvis kalt en"kaldboks").
