روش تقطیر برودتی بدین صورت است که ابتدا هوا را خنک می کنند تا مایع شوند و سپس به طور انتخابی اجزا را در دماهای مختلف جوش تقطیر می کنند. این فرآیند می تواند گازی با خلوص بالا با مصرف انرژی بالا تولید کند. فرآیند جداسازی برودتی نیازمند ادغام نزدیک مبدل حرارتی و برج جداسازی برای به دست آوردن راندمان خوب است. تمام انرژی تبرید توسط کمپرسور هوا در ورودی دستگاه تامین می شود.
برای دستیابی به دمای یکسوسازی کمتر، کارخانه جداسازی هوا نیاز به استفاده از دستگاه دریچه گاز برای به دست آوردن ظرفیت تبرید، یعنی اثر دریچه گاز همدما (چرخه مایع شدن لیند)، یا استفاده از یک انبساط برای به دست آوردن ظرفیت تبرید انبساط ایسنتروپیک زیاد دارد. (Clauter Liquefaction Cycle). ، هوا مایع می شود و تجهیزات سرد باید در یک محفظه عایق بندی شده (معمولاً"جعبه سرد" نامیده می شود) نگهداری شود.
