上塔、下塔均属于精馏塔，是较核心的空气分离设备。塔式设备的类型可根据内部零件进行划分为筛板塔、泡罩塔、填料塔。筛板结构简单、易于制造、塔板效率高，因此在空分精馏塔中得到了广泛的应用。概括来讲上塔、下塔（精馏塔）是利用混合气体中各组分具有不同沸点的原理，将各组分进行分离的设备。具体结构如下：
通常塔体为圆柱形，下塔在多层筛板上装有溢流料斗，并且溢出停止。上塔装有规整填料和液体分配器。在下塔的精馏过程中，液体从上到下流过每个筛板。由于溢流堰的作用，塔板会造成一定程度的液面高度，当气体从底部到顶部通过筛板的小孔时与液体接触，产生气泡，这增加了气液接触面积，并使热量交换过程得以有效进行。高沸点成分逐渐液化，低沸点成分逐渐蒸发到达塔顶，得到低沸点纯氮气，塔底得到高沸点富氧液态空气成分。在上塔精馏过程中，气体沿着填料塔板上升通道通过分配器。液体通过部水器从上到下均匀分布在填料盘上。填料表面上的气体和液体完全接触，以进行有效的热量交换。上升气体中的低沸点氧含量连续增加，高沸点组份氧被大量地洗涤下来形成回流液，较后在塔的顶部得到低沸点的纯氮气，在塔的底部得到高沸点的液氧。
