原理是利用不同气体透过分离膜的速度差别，在透过侧富集透过速度快的气体组分，透过膜速度慢的气体组分则残留在进料侧，也得到了富集。不同的高分子膜对不同种类的气体分子的透过率和选择性不同，因而可以从气体混合物中选择分离某种气体。如从空气中收集氧，从合成氨尾气中回收氢，从石油裂解的混合气中分离氢、一氧化碳等。