Teknologi membran dapat memberikan alternatif, metode konsumsi energi yang rendah untuk pemisahan udara. Misalnya, membran polimer yang beroperasi pada suhu sekitar atau hangat dapat menghasilkan udara yang kaya oksigen (25-50% oksigen). Membran keramik dapat memberikan oksigen dengan kemurnian tinggi (90% atau lebih), tetapi membutuhkan suhu yang lebih tinggi (800-900℃) untuk bekerja. Membran keramik ini termasuk membran transpor ion (ITM) dan membran transpor oksigen (OTM). Pemisahan gas membran digunakan untuk menyediakan gas yang kekurangan oksigen dan kaya nitrogen sebagai pengganti udara untuk mengisi tangki bahan bakar pesawat jet, sehingga sangat mengurangi kemungkinan kebakaran dan ledakan yang tidak disengaja. Sebaliknya, pemisahan gas membran digunakan untuk memberi pilot udara yang diperkaya oksigen di pesawat ketinggian tinggi tanpa kabin bertekanan.
Adsorpsi ayunan tekanan memberikan pemisahan oksigen atau nitrogen dari udara tanpa pencairan. Proses beroperasi pada suhu lingkungan; zeolit (spon molekul) terkena udara bertekanan tinggi, kemudian melepaskan udara dan melepaskan film adsorpsi gas yang diinginkan. Ukuran kompresor jauh lebih kecil daripada unit pencairan. Beginilah cara generator oksigen portabel dibuat untuk menyediakan udara yang diperkaya oksigen untuk keperluan medis. Adsorpsi ayunan vakum adalah proses yang serupa; produk gas diendapkan dari zeolit pada tekanan sub-atmosfer.
