वायु पृथक्करण का मूल सिद्धांत क्रायोजेनिक शुद्धिकरण का उपयोग करके वायु को द्रव में संघनित करना और प्रत्येक घटक के वाष्पीकरण तापमान के अनुसार वायु को अलग करना है। दो-चरणीय शुद्धिकरण टावर ऊपरी टावर के शीर्ष और निचले भाग में एक साथ शुद्ध नाइट्रोजन और शुद्ध ऑक्सीजन प्राप्त करता है। मुख्य शीतलन के वाष्पीकरण पक्ष और संघनन पक्ष से क्रमशः द्रव ऑक्सीजन और द्रव नाइट्रोजन को भी निकाला जा सकता है। शुद्धिकरण टावर में वायु पृथक्करण को दो चरणों में विभाजित किया गया है। निचले टावर में वायु को पहले अलग करके द्रव नाइट्रोजन प्राप्त किया जाता है और साथ ही ऑक्सीजन-समृद्ध द्रव वायु भी प्राप्त की जाती है। ऑक्सीजन-समृद्ध द्रव वायु को शुद्ध ऑक्सीजन और शुद्ध नाइट्रोजन प्राप्त करने के लिए शुद्धिकरण हेतु ऊपरी टावर में भेजा जाता है। ऊपरी टावर को दो भागों में विभाजित किया गया है: द्रव-वायु प्रवेश द्वार को सीमा मानते हुए, ऊपरी भाग शुद्धिकरण अनुभाग है, जो ऊपर उठने वाली गैस का शुद्धिकरण करता है, ऑक्सीजन घटक को पुनः प्राप्त करता है और नाइट्रोजन की शुद्धता को बढ़ाता है, और निचला भाग पृथक्करण अनुभाग है जो द्रव में मौजूद नाइट्रोजन घटकों को हटाकर द्रव की ऑक्सीजन शुद्धता को बढ़ाता है।