二氧化氮（化學式：NO₂）是一種棕紅色、高度活性的氣態物質，又稱過氧化氮，在常溫下與四氧化二氮混合共存，具有毒性和刺激性，能溶於濃硝酸中生成發煙硝酸，能疊合成四氧化二氮，能與水作用生成硝酸和一氧化氮，與鹼作用生成硝酸鹽，還能與許多有機化合物起激烈反應。二氧化氮在臭氧的形成過程中起著重要作用，也是酸雨的成因之一，還會帶來大氣能見度降低、地表水酸化、富營養化等環境問題。二氧化氮在化學反應和火箭燃料中用作氧化劑，在亞硝基法生產硫酸中用作催化劑，在工業上可以用來製作硝酸。但氮氧化物會損害呼吸道，導致遲發性肺水腫、成人呼吸道窘迫症候群等病症。