苷酸环化酶是一种含有血红素的酶分子，在NO作用下，血红素发生亚硝基化，环磷鸟苷激活 ，引发钙离子的再吸收，从而打开钙离子激活的钾离子通道，再经过一系列离子浓度调节导致了平滑肌细胞松弛。
NO对血管和肌肉的调节.一氧化氮可以导致血管舒张，以增加血液供应并降低血压。因此，一氧化氮可用于保护组织免受缺血损害。一氧化氮也是一类神经递质，在平滑肌组织中的亚硝酸神经元间起效，常见于消化道组织和勃起组织。一氧化氮通过抑制平滑肌的收缩与生长、血小板聚集以及白细胞与内皮细胞的粘附促进血管内环境稳态。