En contacte amb l’aire és oxidat ràpidament a NO2, de color bru. Reacciona amb clor i brom i dóna halurs de nitrosil, NOX. És preparat en el laboratori per reacció del coure amb àcid nítric diluït, i en la indústria per oxidació catalítica de l’amoníac com a pas intermedi en la fabricació de l’àcid nítric, i també segons l’equació
A la dècada del 1980 s’iniciaren una sèrie d’experiments que revelaren que el monòxid de nitrogen, un gas que havia estat considerat només com un contaminant atmosfèric, era generat pel metabolisme cel·lular i tenia una àmplia gamma de funcions biològiques com a missatger bioquímic en diferents processos. El monòxid de nitrogen (NO) està implicat en la regulació de la vasodilatació, té un paper important en els sistemes de defensa immunitària i en patofisiologies tan diverses com ara el xoc sèptic, la hipertensió, els accidents vasculars cerebrals i les malalties neurodegeneratives; a més té funcions sobre el sistema nerviós central i perifèric, actuant com a neurotransmissor d’alguns processos com, per exemple, el de formació de memòria, i regulant algunes funcions gastrointestinals, respiratòries i genitourinàries . En els sistemes biològics, el NO es produeix en la conversió de l’aminoàcid arginina en citrul·lina: és un procés catalitzat per l’enzim sintasa del monòxid de nitrogen (NOS), en una reacció que necessita oxigen i un cofactor reductor (NADPH). Aquest enzim, que té un pes molecular aproximat de 140 000 daltons, ha estat motiu d’intensos estudis, que han permès aïllar-ne diferents tipus: la bNOS, d’origen cerebral, la macNOS, procedent dels macròfags, i l’eNOS, aïllat de les cèl·lules endotelials que recobreixen els vasos sanguinis. Una vegada format, el NO es difon a les cèl·lules veïnes, on s’uneix a un àtom de ferro del grup hemo, que és present en el centre actiu de l’enzim guanilat ciclasa, encarregat de la síntesi de la forma cíclica del monofosfat de guanidina (GMPc). Aquesta unió provoca un canvi en l’estructura tridimensional de l’enzim que en fa augmentar l’activitat i, per tant, s’incrementa la producció de GMPc. Els estudis de l’activitat de la NOS conduïren al coneixement d’inhibidors selectius, alguns dels quals són derivats de l’arginina, el seu substrat natural. L’interès de l’estudi dels inhibidors rau en la seva possible aplicació terapèutica en patologies amb una sobreproducció de NO. La intervenció sobre l’anomenada ‘via L-arginina: NO’, on es genera el monòxid de nitrogen, té un potencial terapèutic que permetrà desenvolupar tractaments contra algunes malalties.El monòxid de nitrogen és emprat en l’obtenció de l’àcid nítric i en el blanqueig del raió.