空气分离器是用来排放空气等不能在冷凝器中液化的气体—不凝性气体。制冷系统中，尤其是低温或低于大气压下运行的系统，不可避免地会混进空气等不凝性气体。因此，一般均设置空气分离器。但对于活塞式氟利昂制冷系统和其他小型制冷系统，通常不设置空气分离器，而直接从冷凝器、高压储液器或排气管上的放空阀把空气等不凝性气体放出，这样不可避免地会放出一些制冷剂，但制冷系统要简单些。
制冷系统中空气等不凝性气体实际上是与制冷剂蒸气混合存在的，空气分离器就是在冷凝压力下将混合气体冷却到接近蒸发温度，使混合气体中的大部分制冷剂蒸气凝结成液体，并把空气等不凝性气体分离出来，达到回收混合气体中制冷剂的目的，减少制冷剂随着不凝性气体排出而造成对大气的污染。
