在列举现代文明不可缺少的材料时，很少有人会将工业气体包括在内；它们通常也不会被纳入欧盟和北美的材料流监控体系，史作家在编写现代发明史时也不会提到它们。不过，我相信阅读过前文的读者都会同意应当将氧气、氢气和氮气这三种最为重要的气体列为研究对象，如果没有它们，我们就不能以最有效的方式冶炼钢材，也不可能拥有现代的石化和氮肥行业。被列入工业气体的其他元素和化合物还包括乙炔、氩气、二氧化碳、氦气、氖气和一氧化二氮。
   正如前文所指出，早期的很多液化气体都是由卡尔·冯·林德利用汤姆森—焦耳效应和逆流换热原理制成的。1902年，他为自己的技术——通过逆流蒸馏从液化空气中分离主要气体申请了专利，并在1910年开发出了双塔精馏，能同时生产出纯氧和氮气，使这种工艺的大规模商业应用得到了完善。也是在1902年，乔治·克劳德通过研究乙炔，也推出了自己的低温空气分离方法。一个世纪后，他和林德的设计依然是现代从大气中制取高纯度氮气、氧气和氩气的工艺基础，这三种气体在大气中的浓度分别为78.08％、20.95％和0.93％。
   不过，如果林德和克劳德能看到这些发明所发挥的巨大作用，他们定会更加惊讶。如果没有氨的合成，我们将无法养活几十亿人口；没有氧气，我们就不可能生产出大部分世界上最重要的合金。氨的合成在全球对氮气的消费最多，2010年达到了1.3亿吨。以氮气为原料的氨还拥有其他重要用途，如合成氨硝酸、肼以及胺。
   液态氮不仅能用于保存疫苗和组织、冻结土壤以便于钻孔和掘进、 回收轮胎和溶剂、提高石油采收率、制造塑料模具，而且能实现材料的收缩：经过氮冷却的金属零件能安装得更紧密，反过来也能用于拆卸紧固件。随着现代电子技术的发展，氮气也为自己找到了新的市场——充当金属焊接中的保护气，以减少氧气的存在，保持一个干净的环境。氮气也可依靠其惰性来防止化合物的燃烧和爆炸，或为已开瓶的葡萄酒保鲜。
   黑色金属冶金是迄今为止氧气的最大用户：它会被喷入高炉，每吨铁水大约需要50立方米。氧气的第二大用武之地是化学合成，并可用于冶炼有色金属、建材工业以及纸浆和造纸工业。液态氧是一种极好的火箭推进剂，金属的焊接和切割也是利用氧焰和乙炔氧焰完成的；废水处理使用它来氧化、焚化和玻化，而危险废弃物焚烧是它的另一个逐渐增长的应用市场；水产养殖使用它来为池塘充气。2000年，全球液态氧市场达到了750亿立方米左右，在2010年已超过了1500亿立方米左右。
   氩气是一种真正的惰性气体，而且也最便宜，在白炽灯和荧光灯内以及高能效窗户的窗格间都能发现它。在不锈钢的生产中，它可用作铸造过程的保护气，被吹入转炉后可减少铬的损失，防止氮化物的形成。
   大气中氢气的含量非常低， 直接分离的成本会很高，因此第二次世界大战前的标准做法是对煤进行蒸气重组，20世纪50年代后替换成了碳氢化合物，而甲烷显然是一种最好的原料。21世纪前10年，全球每年生产的氢气大约为5000万吨。2010年专门制取的氢气大约为4500亿立方米，蒸气重组消耗的大气和化石燃料各占一半，而电解的供给量还不到5％。2010年，全球生产的1.59亿吨氨中含有氢2800万吨。原油精炼厂的裂化、脱芳和脱硫处理都会用到氢。2010年，37亿吨原油在加氢处理、加氢脱硫以及加氢裂化中大致消耗了2000万吨氢气。氢气的其他用途包括化学合成、工业应用、生产半导体、食物加工和用作火箭燃料。
   一氧化二氮是一种常见的麻醉剂和气雾剂的推进剂。乙炔曾广泛用于焊接和切割，后被电弧法广泛取代。氦主要用于低温应用、火箭的吹除和加压、色层分析、为气象气球或装饰气球提供升力。二氧化碳的用途广泛，如通过温室加速蔬菜生长、提高石油采收率，而液化和加压后还可在干洗中替代石化溶剂。
   由此看来，工业气体的应用领域已占了世界经济总量的一半以上，其产品价值的增长甚至比全球经济的增长更快：2000年其全球市场总值约为340亿美元，10年后超过600亿美元，几乎翻了一倍，并有望在2015年达到800亿美元。之所以将工业气体列入材料流的综合评价体系，不仅是因为它们的年使用总量相当大，而且也因为现代经济中几乎每一个重要领域都离不开这些元素和化合物。
   与其他许多行业相同，工业气体第二次世界大战以后也开始追求规模效益，发展十分迅速。通过管道运输压缩气体满足了人们对工业气体的 需求。主要生产商都拥有自己的管道，墨西哥湾就布满了一条条输送 氧气、氮气和氢气的管道，为那里聚集着的炼油厂和石油化工厂服务；美国、德国和日本工业发展最快的地区也是如此。与此同时，分散式气体生产也得到了显著发展。美国空气化工产品公司的伦纳德·帕 克·普尔在20世纪40年代就率先实践了这种应用：与从总共通过管道运送气体相比，现场定制设计的低温装置要便宜得多。
   随着大多数现代化工业向大规模工业消费模式迈进，气体生产目前也出现了高度集中。2010年，全球约三分之二的工业气体产量都集中在5家公司。林德集团2006年收购英国气体集团后，成为了全球第一大气体生产商，排名第二的是前霸主——液化空气集团，这两家公司2011年的收入非常接近。美国在本行业拥有两大公司：普莱克斯公司和空气化工产品公司。