1-جمع‌آوری هوا: فرآیند تولید نیتروژن مایع با جمع‌آوری هوا از محیط شروع می‌شود. هوا شامل حدود 78% نیتروژن، 21% اکسیژن و مقادیر کمی از گازهای دیگر مانند آرگون، دی‌اکسید کربن و بخار آب است.
2-فشرده‌سازی هوا: هوا توسط کمپرسورهای صنعتی به فشار بالا (معمولاً حدود 200 بار) فشرده می‌شود. این فشرده‌سازی باعث افزایش دمای هوا نیز می‌شود.
3-خنک‌سازی اولیه: هوای فشرده به یک مبدل حرارتی منتقل می‌شود تا گرمای اضافی آن از بین برود. معمولاً در این مرحله از آب یا سیستم‌های خنک‌کننده استفاده می‌شود.
4-حذف رطوبت و ناخالصی‌ها: هوای خنک‌شده از فیلترهای خاص عبور می‌کند تا ناخالصی‌هایی مانند بخار آب، دی‌اکسید کربن و ذرات دیگر حذف شوند. این مرحله بسیار مهم است، زیرا ناخالصی‌ها می‌توانند در دماهای پایین یخ بزنند و به تجهیزات آسیب برسانند.
5-فرآیند جداسازی بر اساس برودت (تقطیر جز به جز):
هوا به تدریج در یک برج تقطیر تحت سرمایش بسیار شدید (زیر -200 درجه سانتی‌گراد) خنک می‌شود.
در این دماها، گازهای مختلف موجود در هوا به مایعات تبدیل می‌شوند. ابتدا بخار آب و دی‌اکسید کربن یخ می‌زنند، سپس اکسیژن مایع می‌شود، و در نهایت نیتروژن مایع استخراج می‌شود.
نیتروژن و اکسیژن با توجه به تفاوت در نقطه جوش (نیتروژن: -196°C و اکسیژن: -183°C) از یکدیگر جدا می‌شوند.
6-ذخیره و خالص‌سازی: نیتروژن مایع در مخازن ویژه‌ای جمع‌آوری و ذخیره می‌شود. برای کاربردهای خاص، نیتروژن ممکن است دوباره از سیستم فیلتر عبور داده شود تا خلوص آن افزایش یابد.
7-بسته‌بندی و انتقال: نیتروژن مایع در تانکرها یا سیلندرهای کرایوجنیک (فوق‌سرد) بسته‌بندی می‌شود و برای استفاده در صنایع مختلف مانند پزشکی، غذایی، الکترونیک و جوشکاری انتقال می‌یابد.
