三氧化氮是一种不稳定的氮氧化物，化学式为NO。在这个自由基里，氮的氧化态为+6。它是五氧化二氮气相分解的中间产物：该物质存在时间很短，但吸收光谱能检测到它的存在。实验证明它具有顺磁性。它还与五氧化二氮催化臭氧分解的反应有关，这对臭氧层会造成破坏，因此引起了人们的兴趣。三氧化氮的空间构型可能为平面正三角形，但至今未将它分离出来。