液態空氣是已經冷卻到非常低的溫度（低溫）的空氣，因此它已經凝結成淡藍色的流動液體。為了使其與室溫隔熱，將其儲存在專門的容器中（通常使用真空隔熱燒瓶）。液態空氣可以迅速吸收熱量并恢復為氣態。它通常用于將其他物質冷凝成液體和/或固化它們，并通過稱為空氣分離的過程作為氮氣、氧氣、氬氣和其他惰性氣體的工業來源。

液態空氣的密度約為870kg/m3（870g/L；0.87g/cm3）。給定空氣樣本的密度取決于該樣本的組成（例如濕度和二氧化碳濃度）。由于干燥的氣態空氣包含大約78%的氮氣、21%的氧氣和1%的氬氣，因此標準成分下的液態空氣的密度是通過組分的百分比及其各自的液態密度來計算的（參見液態氮和液態氧）。雖然空氣中含有微量的二氧化碳（約0.03%），但二氧化碳會從氣相固化而不會通過中間液相，因此在壓力低于5.1atm(520kPa)時不會存在于液態空氣中。液態空氣的沸點為-194.35°C（78.80K；-317.83°F），介于液氮和液氧的沸點之間。然而，當液體沸騰時，很難保持穩定的溫度，因為氮氣會首先沸騰，使混合物富含氧氣并改變沸點。由于液態空氣將氧氣從大氣中冷凝出來，在某些情況下也可能發生這種情況。：36?液態空氣在大約58K（-215.2°C；-355.3°F）時凍結，也在標準大氣壓下。

空氣的成分曾經被稱為xxx氣體，因為它們不能僅通過在室溫下壓縮來液化。壓縮過程將提高氣體的溫度。這些熱量通過在熱交換器中冷卻到環境溫度而被帶走，然后通過排放到腔室中而膨脹。膨脹導致溫度降低，并且通過膨脹空氣的逆流熱交換，進入膨脹機的加壓空氣被進一步冷卻。通過充分的壓縮、流動和散熱，最終會形成液態空氣液滴，然后可以直接用于低溫演示。1883年，波蘭科學家KarolOlszewski和ZygmuntWróblewski首次將空氣的主要成分液化。用于生產液態空氣的裝置非常簡單，可以由實驗者使用常用材料制造。

制備液態空氣的最常見過程是使用焦耳-湯姆遜效應的兩柱漢普森-林德循環。空氣以高壓(>75atm(7,600kPa;1,100psi))進入下塔，在塔中分離成純氮和富氧液體。富液和部分氮氣作為回流送入上塔，該塔在低壓（<25atm(2,500kPa;370psi)）下運行，最終分離成純氮氣和氧氣。可以從上塔的中部取出粗氬產品以進行進一步純化。空氣也可以通過克勞德工藝液化，該工藝結合了焦耳-湯姆遜效應冷卻、等熵膨脹和再生冷卻。

在制造過程中，液態空氣產品通常以液態或氣態形式分餾為其組成氣體，因為氧氣特別適用于燃氣焊接和切割以及醫療用途，而氬氣可用作排除氧氣的屏蔽層氣體鎢極電弧焊中的氣體。液氮可用于各種低溫應用，在常溫下不反應（與氧氣不同），沸點為77K（-196°C；-321°F）。

在1899年至1902年間，汽車液態空氣由一家美國/英國聯合公司生產并展示，聲稱他們可以制造一輛可以在液態空氣上行駛100英里的汽車。2012年10月2日，機械工程師學會表示液態空氣可以用作儲存能量的一種方式。這是基于英國赫特福德郡的車庫發明家彼得·迪爾曼（PeterDearman）開發的用于為車輛提供動力的技術。