变压吸附制氮的工作原理是利用碳分子筛对空气中的氧和氮分子进行选择性吸附，通过压力的变化实现氧氮分离‌。

具体来说，变压吸附制氮机采用碳分子筛作为吸附剂。在一定的压力下，空气中的氧气和氮气在碳分子筛表面的吸附量存在差异，其中氧气的扩散吸附远大于氮气。制氮机通常设置两个吸附塔并联工作，通过PLC控制气动阀自动运行，使两个吸附塔交替进行加压吸附和解压再生。在加压阶段，氧气被碳分子筛大量吸附，而氮气由于吸附速度较慢，大部分在气相中被富集起来，形成成品氮气。当吸附塔达到一定的吸附量后，通过减压操作，使吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质，实现再生。这样，通过两个吸附塔的交替循环工作，就可以连续生产出高品质的氮气‌。

此外，变压吸附制氮还利用了动力学效应和碳分子筛的微孔特性。由于氧分子直径比氮分子小，扩散速度比氮快数百倍，因此碳分子筛吸附氧的速度也很快。通过控制吸附时间，可以将氧和氮初步分离开来。一般来说，在吸附开始后的短时间内，氧的吸附量就能达到很高的比例，而氮的吸附量相对较少。因此，通过合理控制吸附和解吸的时间差，就可以实现氧氮的有效分离‌。