Os fabricantes não fazem nitrogênio, mas o refinam por meio da destilação fracionada do ar líquido. A atmosfera da Terra tem mais de 78% de oxigênio, que é um dos gases nobres e não forma compostos facilmente com outros elementos.
A destilação fracionada é um método comum de separação de uma mistura de líquidos. O processo envolve o aquecimento lento da mistura enquanto permite que o vapor produzido passe por um tubo de resfriamento para resfriá-lo e condensá-lo. Quando a mistura atinge o ponto de ebulição de um de seus componentes, a temperatura para de subir até que o elemento evapore e então começa a subir novamente. Ao saber o ponto de ebulição do produto químico que deseja isolar, o fabricante coleta a fração que contém aquele líquido específico. O nitrogênio tem um ponto de ebulição de 320,44 graus Fahrenheit negativos na pressão atmosférica padrão, então o ar liquefeito ferve com o calor da atmosfera circundante.
O nitrogênio tem oito elétrons em sua camada de valência externa e não precisa se ligar a outros elementos para formar um composto eletricamente neutro. Além de tornar o gás estável em sua forma elementar, isso também torna os compostos contendo nitrogênio relativamente instáveis. A instabilidade dos compostos de nitrogênio o torna um produto químico comum para uso em explosivos, mas as plantas fixam o nitrogênio para seu próprio uso.
