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。
就全球來看，空氣中的氮氧化物主要來源于天然源，但城市大氣中的氮氧化物大多來自于燃料燃燒，即人為源，如汽車等流動源，工業窯爐等固定源。
據計算，各種燃料燃燒產生的氮氧化物量為：
1噸天然氣，6.35公斤
1噸石油， 9.1-12.3公斤
1噸煤， 8-9公斤
而以汽油、柴油為燃料的汽車，尾氣中氮氧化物的濃度相當高。在非采暖期，北京市一半以上的氮氧化物來自機動車排放。
氮氧化物與空氣中的水結合最終會轉化成硝酸和硝酸鹽，隨著降水和降塵從空氣中去除。硝酸是酸雨的原因之一；它與其他污染物在一定條件下能產生光化學煙霧污染。
北京市從防止機動車尾氣污染入手，防治措施有強制安裝機外凈化器；嚴格控制新車污染；推廣使用清潔燃料等等。
室內空氣中的氮氧化物污染主要來自室外空氣污染。
在國家“十二五環保規劃”中，氮氧化物將成為繼二氧化硫之后的實行總量控制的污染物。對于總量控制消減主要來源于電廠的煙氣脫硝、燃煤鍋爐的煙氣脫硝、機動車尾氣治理等方面。對于氮氧化物的嚴格控制標志著中國已經從單純控制酸雨的二氧化硫向全面控制酸性氣體排放的方向走出了新的一步。