即可分解为一氧化氮和二氧化氮。这种化合物有时被称为"三氧化氮"，不过这个名称一般都用来代表硝酸根自由基（）。
制取.将等量的一氧化氮和二氧化氮在低温（-21°C）混合可以得到三氧化二氮：
结构.两个氮原子通过σ共价键相连，在整个分子中存在着一个五中心六电子的离域大π键。氮的氧化数为+3。一般来说，氮氮单键的键长应该和联氨 (145 pm)接近。不过，三氧化二氮的氮氮单键的键长为 186 pm。其它的氮氧化物的氮氮单键键长也是不寻常的长，如四氧化二氮