液氮制備系統是用空氣作為原料，利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮氣的設備。它的安全運行對液氮生產及冷凍精液保存十分重要。盡管其自動化程度比較高，對一些生產參數，如溫度、壓力、流速、進氣量、液面高度等可自動調節，能自動維持在生產的必須的數值范圍內。根據其使用原理的不同，大致分為三種。
1、深冷空分制氮的方法
液氮制備系統不僅可以生產氮氣而且滿足生產液氮的工藝要求，并且能夠在液氮貯槽內貯存，當出現氮氣間斷負荷或空分設備小修時，貯槽內的液氮進入汽化器被加熱后，送入氮氣管道滿足工藝裝置對氮氣的需求。
2、 PSA變壓吸附制氮的方法
碳分子篩可以同時吸附空氣中的氧和氮，其吸附量也隨著壓力的升高而增大，在同一壓力下氧和氮的平衡吸附量不會有明顯的差異。所以只憑壓力的變化很難完成氧和氮的有效分離。如果著重考慮吸附速度的話，就能將氧和氮的吸附特性有效的區分開來。氧分子直徑比氮分子小，擴散速度比氮快數百倍，所以碳分子篩吸附氧的速度也很快，吸附約1分鐘就達到90%以上；此時氮的吸附量只有5%左右，所以此時吸附的大體上都是氧氣，而剩下的大多數都是氮氣。
3、膜空分制氮的方法
經過空氣經壓縮機壓縮過濾后進入高分子膜過濾器中，由于各種氣體在膜中溶解度和擴散系數不同，會使得不同氣體在膜中相對滲透速率不同。根據這一特性，可以把各種氣體分為“快氣”和“慢氣”，從而達到混合氣體分離的目的。
