世界上早期生產制氧機（變壓吸附制氧機）的國家是德國和法國。

1901年，德國林德公司在慕尼黑建立低溫設備制造車間，1903年生產出一臺10m3/h制氧機（變壓吸附制氧機）。

1902年，法國在巴黎成立了空氣液化公司。繼德國之后，它于1910年開始生產氧氣發生器。

20世紀30年代以前，基本上只有德國和法國能生產制氧機。當時的制氧機（變壓吸附制氧機）只能滿足化工所需的焊接切割制氧制氮設備的需要。制氧機生產以中小型為主，產能2m3/h~600m3/h，品種約200個。采用的制氧機工藝為高壓和中壓工藝。

從1930年到1950年，除了德國和法國，其他國家如蘇聯、日本、美國和英國也開始生產制氧機。這一時期，隨著生產的發展，制氧機（變壓吸附制氧機）的應用領域不斷擴大，推動了大型制氧機的發展。由于大型制氧機生產1m3氧氣所需的電力和金屬材料高于中小型制氧機，1930年至1950年，大型制氧機的品種增加較多，如西德5000 m3/h，蘇聯3600 m3/h，日本3000 m3/h。當時使用的工藝，除了高、中壓外，開始采用高、低壓工藝。由于大型制氧機（變壓吸附制氧機）可以生產廉價的氧氣，因此在冶金和合成氨工業中得到了應用。1932年，德國頭次在冶金和合成氨工業中使用制氧機。

1950年以后，除了上述國家生產的制氧機（變壓吸附制氧機），還有中國、捷克、東德、匈牙利、意大利等(中國發展較晚，都是深冷)。

由于鋼鐵工業、氮肥工業和火箭技術的發展，氧氣和氮氣的消耗量迅速增加，推動了制氧機的大規模發展。自1957年以來，10000m3/h制氧機相繼問世。1967年以來，據不完全統計，2萬立方米/小時以上的大型制氧機已有87臺，較大機組為5萬立方米/小時，更大機組正在研制中。

20年來，產品種類迅速增加，逐漸形成系列。比如西德林德公司的大型制氧機有1000~40000m3/h的典型產品；日本kobelco有OF系列；日本日立制造所有TO型號；日本氧氣公司有NR型；英國有50~1500噸/天系列產品。同時，大型制氧機基本采用全低壓工藝。

總之，制氧機（變壓吸附制氧機）的發展是一個不完善的過程，設備從小型、中型發展到大型。該工藝從高壓(200個大氣壓)、中壓(50個大氣壓)和高低壓發展到全低壓(6個大氣壓)，從而降低了制氧機的單位功耗和金屬材料消耗，延長了運行周期。