Механизам размене топлоте: Испаривачи течног азота обично користе дизајн ваздушног{0}}или воденог-купатила. Узимајући за пример тип ваздушног{3}}купатила, течни азот тече из резервоара за складиштење у цев за размењивање топлоте опремљену ребрима или калемовима. Спољни зид цеви је у директном контакту са околним ваздухом, који делује као извор топлоте, преносећи топлоту на течни азот. Због изузетно ниске тачке кључања течног азота, испаравање и даље може бити изазвано температурном разликом чак и на ниским температурама околине (нпр. -20 степени). Тип воденог{11}}купатила загрева цеви циркулишућом топлом водом или паром, погодним за окружења са ниском{12}}окружењем или високим{13}}применама са протоком.
Процес промене фазе: Како течни азот тече кроз цеви, он апсорбује топлоту и његова температура постепено расте до тачке кључања, након чега се подвргава снажном испаравању. Запремина гасовитог азота произведеног испаравањем се брзо шири (1 литар течног азота може да испари у приближно 696 литара гасовитог азота). Притисак се мора контролисати помоћу уређаја за регулацију притиска на излазу из испаривача да би се обезбедио стабилан излазни гас. Неки испаривачи су такође опремљени делом за предгревање како би се спречило да течни азот директно уђе у опрему низводно и изазове залеђивање или оштећење.
Оптимизација структуре: Модерни испаривачи користе интегрисани дизајн, као што је хоризонтална или вертикална структура резервоара, са цевоводима повезаним преко прирубница како би се смањио ризик од цурења. Унутрашње цеви за размену топлоте су обично направљене од нерђајућег челика или легуре алуминијума, што балансира отпорност на ниске{1}}температуре и топлотну проводљивост. Интегрисана монтажна структура олакшава транспорт и инсталацију, што га чини погодним за дистрибуиране системе снабдевања гасом у фабрикама, хотелима, школама и другим сличним окружењима.