Membranska tehnologija može pružiti alternativnu metodu niske potrošnje energije za odvajanje zraka. Na primjer, polimerne membrane koje rade na ambijentalnim ili toplim temperaturama mogu proizvesti zrak obogaćen kisikom (25-50% kisika). Keramička membrana može pružiti kiseonik visoke čistoće (90% ili više), ali joj je potrebna viša temperatura (800-900℃) da bi radila. Ove keramičke membrane uključuju membrane za transport jona (ITM) i membrane za transport kiseonika (OTM). Membransko odvajanje plina koristi se za obezbjeđivanje plina obogaćenog kisikom i dušikom umjesto zraka za punjenje rezervoara goriva mlaznih aviona, čime se uvelike smanjuje mogućnost slučajnih požara i eksplozija. Nasuprot tome, membransko odvajanje gasa se koristi da bi se pilotima obezbedio vazduh obogaćen kiseonikom u avionima na velikim visinama bez kabina pod pritiskom.
Adsorpcija kolebanja pritiska obezbeđuje odvajanje kiseonika ili azota iz vazduha bez ukapljivanja. Proces radi na temperaturi okoline; zeolit (molekularna spužva) se izlaže zraku pod visokim pritiskom, zatim ispušta zrak i oslobađa adsorpcijski film željenog plina. Veličina kompresora je mnogo manja od veličine jedinice za ukapljivanje. Ovako se proizvodi prijenosni generator kisika koji osigurava zrak obogaćen kisikom u medicinske svrhe. Vakuumska ljuljačka adsorpcija je sličan proces; gas produkta se istaloži iz zeolita na ispod atmosferskog pritiska.
