通常伴有大量能量释放，在自然和人类经济活动中占有重要的地位。在1个大气压下，分子氮在77K（−195.79°C）时凝结（液化），在63K（−210.01°C）时凝固成为β相的结构的晶体形态的同素异形体。在35.4K（−237.6°C）以下，氮被认为是立方晶体形态的同素异形体（被称为α相）。液氮是像水一样的流体，但仅有水密度的80.8% （液氮在其沸点时的密度是0.808g/mL），是常用的制冷剂。氮的不稳定的同素异形体包含有多于2个氮原子（比如<chem>N3</chem>和），可以在实验室中制得。