性质
还原
一氧化氮易氧化生成二氧化氮，一氧化氮在空气中很快会由氧氧化成红棕色二氧化氮。工业用此法生产硝酸。
2 NO＋O₂ → 2 NO₂
配位
孤对电子使一氧化氮易与金属离子形成配合物。可与血红蛋白结合，使人窒息中毒。
如一氧化氮可与Fe²⁺／Fe（II）生成棕色亚硝酰亚铁离子，称为棕环反应，为检验亚铁离子的一种反应：
Fe²⁺＋NO＋5H₂O → [Fe(H₂O)₅NO]²⁺
NO可与过渡金属以端基、边桥基、面桥基形式配位。
结构
一氧化氮为双原子分子，分子构型为直线型。一氧化氮中，氮与氧之间形成一条σ键、一条双电子π键与一条3电子π键。氮氧间键级为2.5，氮与氧各有一对孤对电子。有11粒价电子，是奇电子分子，顺磁。分子轨道式：
(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(π2p)4(π2p*)1
反键轨道上(π2p*)1易失去生成亚硝酰阳离子NO+：
2 NO＋Cl₂ → 2 NOCl
可二聚生成(NO)₂，固体有少量之：
2 NO → (NO)₂
(NO)₂的结构为氧＝氮－氮＝氧，分子为平面型，属C2v点群。
作用
一氧化氮起信号分子作用。它是脊椎动物的关键讯息传递分子，在各种生物过程中发挥作用。它是几乎所有生物的生物产品，包括细菌、植物、真菌和动物细胞。
当内皮要向肌肉发出放松指令以促进血液流通时，它就会产生一些一氧化氮分子，这些分子很小，能很易穿过细胞膜。血管周围的平滑肌细胞接收信号后舒张，使血管扩张并增加血流量。西地那非是使用一氧化氮途径的药物。它并不产生一氧化氮，但它通过保护环磷酸鸟苷免受海绵体内cGMP特异性磷酸二酯酶5型降解来增强一氧化氮通路下游的信号，舒张血管。另一种信号分子，硫化氢与一氧化氮一起以协同方式诱导血管舒张和血管生成。
机体饥饿状态下，一氧化氮对肝脏中脂肪代谢起着关键调控作用，其合成受阻会导致肝脏脂肪病变。
一氧化氮也能在神经系统的细胞中发挥作用。它对周围神经末梢或许有所作用。
免疫系统产生的一氧化氮分子，不仅能抗击侵入人体的微生物，而且还能在一定程度阻止癌细胞繁殖，阻止肿瘤细胞扩散。
一氧化氮与人体功能
一氧化氮发现(nitric oxide，NO)广泛分布于生物体内各组织中，特别是神经组织中。它是一种新型生物信使分子，1992年被美国Science杂志评选为明星分子。NO是一种极不稳定的生物自由基，分子小，结构简单，常温下为气体，微溶于水，具有脂溶性，可快速透过生物膜扩散，生物半衰期只有3－5s，其生成依赖于一氧化化氮合成酶(nitric oxide synthase,NOS)并在心、脑血管调节、神经、免疫调节等方面有着十分重要的生物学作用。因此，受到人们的普遍重视。
制备方法
产生用于治疗性应用的一氧化氮的方法，该方法包括以下步骤：
在反应室(3)内提供工艺气体，其中
所述工艺气体包括氮气和氧气；
加热所述工艺气体至高到足以使氧气和氮气反应形成一氧化氮的温度，从而形成包含一氧化氮的气体；并且
从所述反应室(3)提取所述包含一氧化氮的气体，
其中在所述反应室内的所述工艺气体中存在的氧气的量为≤5体积％。