零级空气发生器是一种能输出碳氢化合物总含量低于零点一ppm的高纯度空气的专用设备，主要用于气相色谱仪的燃烧气或载气。相比普通空气泵，发生器内部增加了高温催化氧化单元：压缩空气先经过除水滤芯和活性炭管去除颗粒和大部分有机物，然后进入加热至四百到五百摄氏度的含铂或钯的催化剂床层，在此温度下空气中的甲烷及其他碳氢化合物被全部氧化为二氧化碳和水，再经过一个高效冷却器和干燥管后输出洁净空气。整个设备开机后大约需要三十分钟预热才能使催化炉达到工作温度，之后可连续供气。
使用零级空气发生器时，必须保证入口压缩空气质量。如果入口空气中含有大量硫化氢或氯气，会造成催化剂中毒失活，因此最好以无油空压机供气，并前置精密过滤器和冷干机。催化温度的控制非常关键：温度低于三百五十摄氏度时氧化反应不全，输出的零级空气残留甲烷可能超过一ppm；高于五百五十摄氏度则会加速催化剂烧结。因此零级空气发生器内部应有双路热电偶冗余检测，一旦温度偏离设定范围就应该报警停机。另外，输出流量也受到催化剂床层截面积限制，超过额定流量会导致接触时间不足而使纯度下降。
零级空气发生器的维护核心是催化剂的定期再生与干燥剂的更换。催化剂在使用一年后效率会自然衰减，表现是输出端碳氢检测值升高，此时可通过高温再生程序恢复活性：将炉温升高至五百五十摄氏度并通入百分之二的氧气与氮气混合气，保持六小时，烧除表面积碳。对于采用分子筛干燥管的空气发生器，应观察输出气露点变化，当露点高于零下二十摄氏度时就说明干燥剂吸水饱和。更换分子筛时，必须在烘箱中一百五十摄氏度活化三小时后立即装入干燥管并拧紧，防止空气中湿气重新吸附。还需要定期校验空气发生器尾部的碳氢检测器，用十ppm甲烷标准气通入，若测量值与标称值偏差大于百分之十，就要重新标定。只有严格执行再生与维护规程，零级空气发生器才能始终提供合格的零级空气保障色谱分析准确性。
