真空变压吸附（VPSA）制氧机的工作原理是利用锂分子筛选择性吸附空气中的氮气，让氧气附集在吸附塔顶部作为产品气输出。整个过程至少包含吸附（低压）和解吸（真空即负压）两个步骤，并循环重复操作。为了连续获得氧气产品，VPSA制氧装置吸附系统会由两个装有分子筛的吸附塔（假设为A塔和B塔）和管道阀门组成，压缩空气经过滤后进入到A塔，氧气通过吸附汇集到吸附塔的顶部作为产品气体输出，与此同时，B塔出于再生阶段，当正处于吸附的A塔趋于吸附饱和时，在计算机的控制下，空气气源转而进到B塔吸附产氧，两塔协作循环，实现连续制取氧气。

吸附系统由两个装有沸石分子筛吸附剂的吸附塔和管道阀门等组成。常温低压的压缩空气从A塔底部进入，当流经吸附剂层时，空气中的氮气，二氧化碳，水蒸气等被吸附。氧气则通过吸附床层汇集到吸附塔顶部作为产品气输出。与此同时，B塔处于再生工况，当进行吸附的吸附塔快达到吸附饱和时，在控制系统的调节下，常温低压空气转而进到B塔开始吸附产氧。A、B塔如此交替轮流实现连续产氧的目的。 

目前，VPSA制氧机的吸附压力大约是0.05Mpa，仅为psa制氧机的1/10不到，而单机产气量可以达到7500~9000Nm³/h，是psa制氧机的几十倍。最重要的是VPSA能耗更低（生产每方氧气的电耗≤0.5 kW），更加环保，绿色。