吸附剂对各气体组分的吸附性能，是通过实验测定静态下的等温吸附曲线和动态下的流出曲线来评价的。吸附剂的良好吸附性能是吸附分离过程的基本条件。

在变压吸附过程中吸附剂的选择还要考虑解决吸附和解吸之间的矛盾。例如对于苯、甲苯等强吸附质就要用对其吸附能力较弱的吸附剂如硅胶，以使吸附容量适当，又有利于解吸操作。而对于弱吸附质如甲烷、氮、一氧化碳等，就需要选用对其吸附能力较强的吸附剂如分子筛等，以期吸附容量大些。选择吸附剂的另一要点是组分间的分离系数应尽可能大。

某种组分吸附平衡时，在吸附床内的总量有两部分：一部分是在死空间中；另一部分被吸附剂所吸附。其总和叫做某组分在吸附床内的存留量。弱吸附组分和强吸附组分各自在死空间中含有的量占吸附床内存留量的比值之比称为分离系数。分离系数越大分离越容易。在变压吸附中被分离的两种组分的分离系数不宜小于2。

空气中的主要组份是氮和氧，因此可选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂，设计适当的工艺过程，使氮和氧分离制得氧气。氮和氧都具有四极矩，但氮的四极矩（0.31Å）比氧的（0.10 Å）大得多，因此氮气在沸石分子筛上的吸附能力比氧气强。当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时，氮气被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集并流出吸附床，使氧气和氮气分离获得氧气。

目前VPSA制氧吸附剂常见的有LiLSX锂基吸附剂和5A制氧吸附剂，LiLSX锂基吸附剂性能好，寿命长，抗硫性好；普通5A吸附剂性能差、用量大、寿命短，需脱硫（脱硫剂需定期更换）。我国最先使用锂基吸附剂的厂家是北京北大先锋科技有限公司，随着工艺进步和发展，越来越多的变压吸附技术厂商采用锂基吸附剂。

另外，在吸附床运行过程中，因床内压力周期地变化，气体短时间内进入、排出，吸附剂应有足够的强度，以减少破碎和磨损。被分离的气体如果含有像有机润滑油、煤焦油之类的物质，在吸附过程中，这些油性物质会粘附在吸附颗粒的外表面，堵塞吸附剂内的通道，使吸附剂失去吸附能力。粘附有油类物质的任何吸附剂，不管采用升温还是降压抽空的再生方法，都是不能再生的。因此对气体中的含油量必须严格限制，有的场合就需增设除油设施，以免吸附剂在使用中失效。