通常，空氣分離塔將下塔中的空氣預分離，將其精餾為富含氧氣的液態(tài)空氣和純氮氣，然后在上塔中將其進一步精餾以獲得氧氣和氮氣產品。上，下塔之間的連接是冷凝蒸發(fā)器。它利用下塔的壓力氮氣加熱上部塔中的液態(tài)氧，以便在液態(tài)氮冷凝的同時蒸發(fā)液態(tài)氧。使用兩級蒸餾塔的優(yōu)點在于產物具有較高的提取速率，并且可以同時獲得高純度的氧氣和高純度的氮氣。

也可以用單級蒸餾塔生產氧氣和氮氣產品，但只能分別生產一種產品。它類似于兩級精餾塔的下部塔，在該塔中，可以在塔的頂部獲得純凈的氮氣產品，在塔的底部獲得富氧的液態(tài)空氣。通過富氧液體空間節(jié)流后的低溫液體在冷凝器中冷凝氮氣，作為精餾所需的回流液體。同時，富氧的液態(tài)空氣吸收熱量并蒸發(fā)，將其作為副產物吸入。它還含有大量不能提取為產品的氮成分（約60％）。空氣液化后，將其作為回流液體節(jié)流到塔的頂部，并且可以在塔的底部獲得高純度的液氧。但是，由于在塔頂噴灑的液體中的氧氣含量很高，因此從塔頂排出的蒸汽不能是純氮氣，其中含有約7％的氧氣，也就是說，三分之一的氧氣不會被提取出來。產品而丟失。可以看出，單級蒸餾塔對空氣的分離是不完善的，在實踐中很少使用。