Эти системы используют пучки полых волоконных полимерных мембран для разделения газов. Когда сжатый воздух попадает в модуль, более быстро проникающие молекулы (O₂, CO₂, H₂O) диффундируют через стенки мембраны, в то время как азот (чистота 95-99,5%) выходит через сердцевину. Процесс не требует движущихся частей или расходных материалов, что делает его идеальным для удаленных операций.
Несмотря на простоту и низкие эксплуатационные расходы, мембраны имеют свои недостатки:
Гибридные конфигурации становятся все более популярными. Например: