دانشمندان با استفاده از روش های خاص می توانند گازهایی مثل نیتروژن، اکسیژن، هیدروژن وهلیوم را به مایع تبدیل کنند. برای اینکار، هوا را تا میزان معینی سرد و سپس در فشار بسیار بالا فشرده می کنند. مولکول های گاز به دلیل دمای بسیار پایین و فشار زیاد به یکدیگر نزدیکتر می شوند و به صورت مایع در می آیند.

هوا مخلوطی از گازهای نیتروژن، اکسیژن و سایر گازها است و در دمای حدود ۲۰۰- درجه سانتیگراد در فشار معمولی به مایع تبدیل می شود. هوا را تحت فشار زیاد می توان در دمای حدود ۱۴۱- درجه سانتیگراد به صورت مایع در آورد.هوای مایع بسیار سرد، شفاف و به رنگ آبی روشن است و در دمای معمولی به سرعت به حالت گاز در می آید؛ به همین جهت آن را در ظروف دوجداره مخصوص نگهداری می کنند. با بالا رفتن تدریجی دمای هوای مایع، ابتدا نیتروژن در ۱۹۶- درجه سانتیگراد، سپس آرگون در ۱۸۶- درجه سانتیگراد و پس از آن، اکسیژن در ۱۸۳- درجه سانتیگراد تبخیر می شوند.

هوای مایع بیشتر در آزمایشگاه های تحقیقاتی برای تولید دمای بسیار پایین بکار می رود. به علاوه از آن در سردسازی و تهیه برخی از گازها از جمله اکسیژن، نیتروژن، آرگون و سایر گازهای بی اثر استفاده می شود.هیدروژن مایع در دمای ۲۵۳- درجه سانتیگراد تبخیر می شود و سردتر از هوای مایع است. هلیم مایع از هیدروژن مایع نیز سردتر است و در دمای ۲۶۹- درجه سانتیگراد به صورت مایع در می آید.گازهای مایع را به دقت نگهداری می کنند. اگر گاز مایع با پوست بدن تماس پیدا کند، ممکن است به سلول های بدن آسیب برساند.از هوای مایع به عنوان منبعی برای اکسیژن، نیتروژن، آرگون و دیگر گاز های نجیب استفاده میشود، این گاز ها از طریق فرایند  جداسازی هوا از هوای مایع استخراج میشوند. در جداسازی هوا، دمای هوای مایع به آرامی افزایش داده میشود تا هر ماده موجود در آن در نقطهٔ جوش خود  تبخیرشود سپس می‌توان بخارهای هر ماده را به‌صورت جداگانه سرد و جمع‌آوری نمود.

شرایط و موارد مصرف اکسیژن

بیشترین اکسیژنی که از جزء به جزء کردن هوای مایع بدست می‌آید، در ساختن  فولاد و مقداری هم برای سوخت موشک (برای اکسید کردن هیدروژن) و انواع دیگر واکنش های اکسایشی کنترل شده مصرف می‌شود. اکسیژن مایع ( LOX ) را می‌توان در فشار اتمسفری در دمای جوش آن ( ۱۸۳- درجه سانتی‌گراد) دخیره و حمل کرد.موادی را که در چنین دماهایی هستند، مواد کریوژن ( Cryogen ) به معنی «سرمای یخی» می‌نامند. این مواد خطرات خاصی دارند. در تماس با پوست بدن فورا سرما زدگی ایجاد می‌کنند. مواد ساختمانی از قبیل  و پلاستیک ها  ، درزگیر های لاستیکی و بعضی از فلزات  ، در چنین دماهایی شکننده هستند و به‌آسانی خرد می‌شوند.اکسیژن مایع ، واکنشهای اکسید شدن را به‌علت غلظت زیاد اکسیژن تا حد انفجار تسریع می‌کند. به همین دلیل باید از برقراری تماس اکسیژن مایع با موادی که در هوا می‌سوزند یا محترق می‌شوند، جلوگیری کرد. مخزنهای کریوژنی ، مخصوص نگهداری اکسیژن مایع در واقع بطریهایی با جدار خلاء زیاد شبیه فلاسکهایی است که برای نگهداری سوپ یا چای داغ بکار می‌روند. این نوع مخزنها را در خارج بیمارستانها ، مراکز صنعتی ، روی قطارها و حتی کشتی‌های اقیانوس پیما می‌توان دید.

شرایط و موارد مصرف نیتروژن مایع

نیتروژن مایع نیز یک مایع کریوژن است و در موارد خاصی کاربرد دارد. مثلا در  پزشکی  برای سرد کردن موضعی پوست پیش از بیرون کشیدن زگیل یا بافتهای ناسالم بکار می‌رود. چون نیتروژن از لحاظ شیمیایی بی‌اثر است، به‌عنوان ایجاد جو بی‌اثر مثلا در جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین منبع مناسبی است برای مواردی که این گاز به حجم زیاد مورد نیاز باشد.نیتروژن مایع بدلیل بی‌اثری و دمای پایین ، کاربرد وسیعی در تهیه مواد غذایی منجمد و حفاظت آنها در مواقع حمل و نقل دارد. فضاهای شامل نیتروژن ، مثل بعضی واگنهای باری به‌علت فقدان اکسیژن ، از نظر سلامتی کارکنانی که بدون وسایل تنفسی مناسب در آن وارد می‌شوند، مخاطراتی به همراه داشته است.