空气分离设备就是将空气液化、精馏、最终分离成为氧、氮和其它有用气体的气体分离设备，简称空分设备。它的最低工作温度为77K。空气曾被称为“永久气体”到19世纪末,人们发现在深低温下空气也能液化，并因氧、氮沸点不同，可以从液化空气中分离出氧气和氮气，第一台商品化的制氧机于1903年制成，它最初只是用于金属的气焊和切割。30年代末，氮肥工业需要氮气，制氧机发展到能同时生产氧气和氮气，改称空气分离设备。
到50年代，由于吹氧炼钢和高炉鼓风工艺的推广应用以及氮肥工业的迅速发展，空气分离设备向大型化发展，并应用了近代的科研成果，如采用透平压缩机、透平膨胀机、板翅式换热器、微型计算机和分子筛吸附器等设备之后，空气分离设备不断得到改进和完善，设备中的空气压力从高压（20兆帕）降到低压（小于1兆帕）,单位产品的电耗也逐渐下降（每立方米氧的电耗从1.5降至0.6千瓦·小时）。现代空气分离设备能生产各种容量、不同纯度的气态或液态产品，也能制造超高纯度的氧和氮（如含氧99.998％和含氮99.9995％）空气分离设备还能根据用户的需要，通过电子计算机的控制，随时增减产品的数量，达到经济用氧的目的。到80年代，大型空气分离设备的氧气生产能力已达到70000m2/h；空气压力下降到0.36兆帕；连续运转周期可达2年以上。
氧气、氮气及氩气、氦气等稀有气体用途很广，所以空气分离装置广泛用于冶金、化工、石油、机械、采矿、食品、军事等工业部门
