Uhlíkové molekulární síto využívá vlastnosti prosévání k dosažení účelu separace kyslíku a dusíku. Když molekulární síta adsorbují plyny nečistot, makropóry a mezopóry hrají pouze roli kanálů a adsorbované molekuly jsou transportovány do mikropórů a submikropórů a mikropóry a submikropóry jsou objemy, které skutečně hrají adsorpční roli. Uhlíková molekulová síta obsahují velké množství mikropórů, které umožňují molekulám s malou kinetickou velikostí rychle difundovat do pórů a zároveň omezují vstup molekul s velkým průměrem. V důsledku rozdílů v relativních rychlostech difúze molekul plynu různých velikostí lze složky plynné směsi účinně oddělit. Při výrobě uhlíkových molekulových sít by proto podle velikosti molekul měla být vnitřní mikroporézní distribuce uhlíkových molekulových sít 0.28~0.38nm. V tomto rozsahu velikosti mikropórů může kyslík rychle difundovat do pórů mikroporézními otvory, zatímco dusík je obtížné procházet mikroporézními otvory, aby se dosáhlo oddělení kyslíku a dusíku. Pokud je velikost pórů příliš velká, molekulární síto kyslíku a dusíku snadno vstoupí do mikropórů a nemůže hrát roli separace a velikost pórů je příliš malá, kyslík a dusík nemohou vstoupit do mikropórů ani nemohou hrát roli oddělení.
Vzhledem k omezeným podmínkám není velikost pórů domácích molekulárních sít dobře kontrolována. Distribuce velikosti mikropórů uhlíkových molekulových sít na trhu je {{0}},3~1nm a pouze Iwatani molekulová síta dosáhla 00,28~0,36nm. Surovinou uhlíkového molekulárního síta jsou kokosové skořápky, uhlí, pryskyřice atd., které se po zpracování rozdrtí na prášek a následně hněte se základním materiálem, základním materiálem je především zvýšení pevnosti a zabránění rozbití a rozmělnění materiálu ; druhým krokem je aktivace pórů a aktivátor se zavádí při teplotě 600~1000 stupňů a běžně používanými aktivátory jsou vodní pára, oxid uhličitý, kyslík a jejich směsi. Provádějí termochemické reakce s aktivnějšími amorfními atomy uhlíku za účelem rozšíření specifického povrchu a postupného vytváření děr a doba aktivace se pohybuje od 10 do 60 minut; třetím krokem je úprava struktury pórů pomocí výparů chemických látek: např. benzenu, který se ukládá na stěnu mikropórů uhlíkového molekulárního síta, aby se upravila velikost pórů tak, aby splňovaly požadavky.