Metoda kriogene destilacije je prvo hlađenje zraka do ukapljivanja, a zatim selektivna destilacija komponenti na različitim temperaturama vrenja. Ovaj proces može proizvesti plin visoke čistoće s velikom potrošnjom energije. Proces kriogenog odvajanja zahtijeva blisku integraciju izmjenjivača topline i tornja za odvajanje kako bi se postigla dobra učinkovitost. Svu rashladnu energiju osigurava zračni kompresor na ulazu u uređaj.
Kako bi se postigla niža temperatura ispravljanja, postrojenje za odvajanje zraka treba koristiti uređaj za prigušivanje kako bi se postigao kapacitet hlađenja, odnosno izotermni učinak prigušivanja (Lindeov ciklus ukapljivanja), ili koristiti ekspander za postizanje velikog izentropskog ekspanzijskog rashladnog kapaciteta (Clauterov ciklus ukapljivanja). ), zrak je ukapljen, a hladna oprema mora se držati u izoliranom kućištu (obično se naziva"hladna kutija").
