高純氮氣發(fā)生器以物理吸附法和電化學(xué)分離法相結(jié)合的原理直接從空氣中分離高純氮氣，根據(jù)電催化法進行空氣分離的原理制成，其中電解池是利用燃料電池的逆過程設(shè)計而成。作為壓力穩(wěn)定且純凈的原料空氣進入到電解池中，空氣中的氧在陰極被吸附而獲得電子，與水作用生成氫氧根離子，并遷移到陽極，后在陽極處失去電子析出氧氣，因此空氣中的氧不斷被分離。只留下氮氣隨氣路輸出。
高純氮氣發(fā)生器的工作原理是分離空氣，電解膜的負極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，吃掉空氣中的氧化性氣體，在正極側(cè)還原，空氣流過電解池后就只剩下氮氣和惰性氣體，故國內(nèi)發(fā)生器的純度大多標(biāo)有“相對含氧量”，氮氣的純度和空氣流速，有效分解面的長度，氮氣發(fā)生器電解電勢的強弱都有關(guān)系，這種分離方法也決定了氮氣的純度不可能做的很高。加入電解質(zhì)的作用就是提高水的導(dǎo)電率，使電化學(xué)反應(yīng)能順利進行。
高純氮氣發(fā)生器務(wù)必進行周期性的維護，主要包括冷凝水的排放及定期更換氣體過濾裝置。由于氮氣發(fā)生器以環(huán)境空氣作為氣體來源，所以其它過濾裝置必須定期更換，否則過濾裝置失效后，會把環(huán)境空氣中的有機污染物通過干燥氣和霧化器進入質(zhì)譜，嚴重影響儀器性能，降低靈敏度和重現(xiàn)性。使用氮氣發(fā)生器的用戶，強烈建議每半年到一年更換干燥氣的氣體凈化管。
