一氧化氮 (NO)爲無色氣體，分子量30.01，熔點-163.6℃，沸點-151.5℃，蒸氣壓101.3lkPa(-151.7℃)。溶於乙醇、二硫化碳，微溶於水和硫酸，水中溶解度4.7% (20℃)。性質不穩定，在空氣中易氧化成二氧化氮 (2NO+O2→2NO2)。一氧化氮結合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強，更容易造成人體缺氧。不過，人們也發現了它在生物學方面的獨特作用。一氧化氮分子作爲一種傳遞神經資訊的 信使分子 ，在使血管擴張，免疫，增強記憶力等方面有着及其重要的作用。
二氧化氮 (NO2)在21.1℃溫度時爲紅棕色刺鼻氣體在21.1℃以下時呈暗褐色液體。在-ll℃以下溫度時爲無色固體，加壓液體爲四氧化二氮。分子量46.01，熔點-11.2℃，沸點 21.2℃，蒸氣壓101.3lkPa(2l℃)，溶於鹼、二硫化碳和氯仿，微溶於水。性質較穩定。二氧化氮溶於水時生成硝酸和一氧化氮。工業上利用這一原理製取硝酸。二氧化氮能使多種織物褪色，損壞多種織物和尼龍製品，對金屬和非金屬材料也有腐蝕作用。
氮氧化物（NOx）種類很多，造成大氣污染的主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），因此環境學中的氮氧化物一般就指這二者的總稱。
