從結構上看，液氮冷阱主要由三部分構成：阱體（核心捕集區域）、液氮容器（提供冷源）和氣路接口（進氣 / 出氣通道）。阱體通常采用高導熱系數的金屬材料（如紫銅、不銹鋼）制成，內部設計為螺旋狀或翅片狀，以增大與氣體的接觸面積。液氮容器包裹或嵌套在阱體外部，通過持續補充液氮（沸點 - 196℃）維持阱體溫度在 - 150℃至 - 190℃范圍 —— 這一溫度區間可覆蓋絕大多數氣體（如水分、氧氣、有機溶劑蒸氣等）的凝結點（例如，水在 0℃凝結，而甲烷的凝結點為 - 161.5℃，均遠高于液氮冷阱的工作溫度）。