当使用液氮作为制冷剂时，液氮可以直接喷射到食物上，使食物可以直接与-196℃的低温接触并快速冷冻。它的主体是一个网式输送机，在靠近出口的后段上方，液氮以雾状喷出，然后吸热汽化，汽化的氮气在风机的抽吸下被吹向刚从入口端进入的高温食物进行预冷处理，提高了氮气的利用效率。没有时间蒸发液氮，收集后用泵回来再喷。液氮的蒸发潜热约为192.6千焦/千克，每千克液氮只能冷冻约1千克食物。因此，液氮的价格是决定冷冻费用的重要条件。由于液氮可以冻结得到品质优良的产品，并且设备的成本也较低廉，因此液氮冻结仍有应用发展潜力。
为了充分发挥液氮的热效率，各种液氮冷冻设备，包括充分蒸发、瀑布和强风。全蒸发式是在传送带的末端喷洒液氮使其完全蒸发，并在传送带的前端安装一个风扇，将气态氮吹向新进入的食物进行预冷处理。在本装置的设计中，应在出口端设置一个空气幕来阻挡氮气，使氮气能够从进料口的排气孔排出。强风型的设计特点是传送带分为四个区域，每个区域是一个循环系统，液氮喷嘴后面有一个强力风扇，可以将传送带表面蒸发的氮气抽回，喷到液氮中强制循环。这种机器所用的传送带是一条没有孔的平带。
