深冷制氧指-100度以下的低溫 。將空氣分離成氧和氮，是一個相當復雜的過程。要想把處於氣態下的空氣分離，實際上是相當困難。因為氧氮分子均勻混合再一起的，而將液態空氣分離就容易得多。這是由於組成液態空氣的液氧和液氮在同一壓力下具有不同的沸點。（大氣壓力下，氧的沸點為-183度，氮的沸點為-196度 ，即同一壓力下，氧氮的沸點有13度的溫度差）因此可以首先將空氣液化，然後將其逐漸蒸發。那麼，沸點低的組份首先蒸發成氣體，沸點高的組份仍為液體，如此反復進行，則液體中氧濃度提高，氣體中氮濃度提高，從而將氧氮分離。
這種方法，需將空氣壓縮，然後冷卻到非常低的溫度（-173度）將其液化，然後將氧氮分離，這種制取氧氣的方法叫做深冷制氧法，通常所指的深冷制氧。
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