Trong công nghiệp, nitơ được sản xuất bằng phương pháp chưng cất phân đoạn không khí lỏng. Sau khi đã loại bỏ CO2 và hơi nước, không khí được hóa lỏng dưới áp suất cao và nhiệt độ thấp. Nâng dần nhiệt độ không khí lỏng đến -196 độ C thì nitơ sôi và tách khỏi được ôxi vì ôxi có nhiệt độ sôi cao hơn (-183 độ C). Khí nitơ được vần chuyển trong các bình thép, nén dưới áp suất 150 atm.

Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế một lượng nhỏ nitơ tinh khiết bằng cách đun nóng nhẹ dung dịch bão hòa muối amoni nitrit:

NH4NO2 → N2 + 2H2O

Có thể thay muối amoni nitrit kém bền bằng dung dịch bão hòa của muối natri nitrit và amoni clorua

NH4Cl + NaNO2 →  N2 + NaCl + 2H2O