Kyslíkové elektrárne vyrábajú kyslík predovšetkým metódou kryogénnej separácie vzduchu, ktorej špecifický proces je nasledovný:
Predúprava vzduchu: Vzduch sa filtruje, aby sa odstránil prach a nečistoty, a potom sa natlakuje kompresorom.
Chladenie a skvapalňovanie: Stlačený vzduch sa ochladzuje do kvapalného stavu pomocou chladiacej jednotky.
Destilačná separácia: V destilačnej kolóne s využitím rozdielu teploty varu medzi kyslíkom (bod varu -183 stupňov) a dusíkom (bod varu -196 stupňov) sa dusík odparuje a oddeľuje zahrievaním a destiláciou, pričom zostáva hlavne kvapalný kyslík.
Zber produktu: Po odparení tekutý kyslík poskytuje požadovaný kyslík vysokej{0}}čistoty, zvyčajne s čistotou nad 99,6 %.
Táto metóda využíva fyzikálne zmeny na oddelenie kyslíka a dusíka. Suroviny sú široko dostupné a lacné, vďaka čomu sú vhodné pre-veľkú priemyselnú výrobu. Okrem toho existujú aj iné metódy výroby kyslíka, ako je adsorpcia na molekulových sitách a elektrolýza vody, ale metóda kryogénnej separácie vzduchu je primárnou priemyselne využívanou metódou.