저온도에서 정류, 분축, 흡수 등의 조작에 의해 기체를 분리하는 장치를 가스액화 분리장치라고 한다. 본 장치는 다음의 각 부분으로 구성되어 있다.

1. 한랭(寒冷)발생장치

2. 정류(精溜)가스여과기 (분축, 흡수) 장치

3. 불순물 제거장치

이 가운데 (1)의 한랭 발생장치는 냉동 사이클, 가스액화 사이클의 응용이다. 이들 사이클은 가스액화 분리장치의 열 손실을 돕고 또 액화가스를 채취할 때에는 그것에 필요한 한랭을 보급한다. 냉매로서 각종의 기체가 사용되나 공기 액화분리장치는 분리되는 공기 그 자체가 냉매이다. (2)는 원료 가스를 저온에서 분리 정제하는 장치이며 목적에 따라 선정된다. (3)의 불순물 제거장치는 저온도가 되면 동결하는 원료 가스중의 수분, 탄산가스 등을 제거하기 위해 있다.