Mendapatkan nitrogen terjadi melalui proses yang disebut distilasi. Fenomena alam, penyulingan dapat diamati ketika tetesan kecil air mengembun pada kaca jendela pada hari yang dingin. Juga pembentukan hujan dengan cara tertentu merupakan proses alami penyulingan.
Distilasi adalah suatu proses yang ditandai dengan perubahan ganda dalam keadaan fisik, di mana suatu zat, awalnya dalam keadaan cair, dipanaskan sampai mencapai suhu didih, berubah menjadi uap dan didinginkan lagi sampai seluruh massa kembali ke keadaan cair.
Proses ini telah digunakan sejak zaman kuno untuk pemurnian zat dan pembuatan minyak esensial. Dalam kasus hujan, penguapan terjadi tidak dengan mendidih tetapi dengan penguapan pada suhu rendah.
Sebagian besar metode yang digunakan selama proses pemurnian campuran homogen didasarkan pada distilasi sederhana, yang terdiri dari penguapan parsial campuran cair, untuk memisahkan komponennya. Zat yang paling mudah menguap, yaitu zat dengan titik didih terendah, menguap terlebih dahulu; ketika melewati kondensor, mereka mencair, dengan mudah dikumpulkan dalam wadah.
Prosedur ini berlaku untuk pemurnian cairan dengan pengotor volatil terlarut dan untuk pemisahan campuran yang komponennya memiliki titik didih yang berbeda.
Ketika titik didih komponen campuran sangat dekat, distilasi sederhana tidak memungkinkan pemisahan yang baik, sehingga perlu mengulangi proses beberapa kali.
Prosedur ini, yang disebut distilasi fraksional, digunakan secara luas dalam mengontrol kandungan alkohol dari minuman beralkohol seperti wiski, rum, gin, dan tebu. Selain itu, ini merupakan proses dasar penyulingan minyak, untuk mendapatkan bensin, minyak tanah dan turunan lainnya.
Distilasi juga dapat dilakukan kering, atau tanpa uap air, untuk produksi tar dan arang dari kayu atau batu bara.
Mendapatkan gas nitrogen dan oksigen dari udara atmosfer dilakukan dengan cara distilasi atmosfer. Dalam proses ini, udara atmosfer didinginkan secara progresif sampai pembentukan fase cair yang kaya oksigen, yang mengembun pada suhu yang lebih tinggi daripada suhu nitrogen.
Fase ini kemudian dididihkan, melalui pemanasan bertahap dengan tekanan konstan, sehingga uap yang diperoleh secara proporsional lebih kaya nitrogen daripada campuran awal.
Jika selama penguapan fase cair, jumlah uap yang bersentuhan dengan fase itu meningkat, mencegah tercapainya keseimbangan antara dua fase, suhu didih meningkat secara progresif, karena cairan menjadi semakin miskin nitrogen. Dengan mengulangi operasi ini beberapa kali, dimungkinkan untuk memperoleh residu yang terdiri dari oksigen murni.