高纯制氧机的工作原理是基于空气分离技术，最常见的是利用分子筛吸附剂的PSA技术。在PSA过程中，压缩空气被送入装有分子筛的吸附塔，分子筛对氮气有较强的吸附能力，而氧气则可以穿过。通过周期性地改变压力，使得氮气在高压下被吸附，而在低压下释放，从而实现氧气与氮气的分离。这一过程类似于海绵吸水的过程，海绵能够吸收水分而让沙子留在外头，只不过分子筛吸附的是氮气而非水分。
高纯制氧机的主要组成部分包括空气压缩机、空气干燥器、吸附塔、氧气储罐和控制系统等。空气压缩机提供所需的压缩空气；空气干燥器去除空气中的水分，保证分子筛的吸附效率；吸附塔是实现氧气和氮气分离的核心部件；氧气储罐用于储存产生的高纯氧气；控制系统则负责整个设备的自动化运行。 在应用领域，高纯制氧机广泛应用于医疗保健、工业生产、深海潜水、航空航天等行业。在医疗保健领域，高纯氧气对于重症患者的救治至关重要，如在高原地区，制氧机可以为高原病患者提供必要的氧气支持。在工业生产中，高纯氧气常用于焊接、切割金属，提高生产效率和质量。深海潜水员携带的高纯氧气可以延长潜水时间，提高潜水安全性。航空航天领域，高纯氧气则是宇航员生存和火箭发动机燃烧*部分。
举例来说，假设某医院需要为患者提供99.5%纯度的氧气，那么高纯制氧机就能够连续不断地生产出符合要求的氧气。如果将这个过程比作是制作果汁，那么制氧机就像是一台精密的榨汁机，能够将空气中的“果汁”——氧气，从其他成分中提取出来，并且保持其原有的新鲜和纯净。
