无色气体，共价性较强，熔点-166°C，沸点-72.5°C，N-F键长135pm，偶极矩0.47D。ΔH°(298K)为-80kJ/mol，ΔG°(298K)为-37.2kJ/mol。溶于氟化氢时，完全离解为直线型的 [NO] 离子。硝酰氟是很强的氧化剂和氟化剂，同时有很强的硝化性，可以将大部分金属转化为相应的氧化物、氟化物或氟氧化物，也可以与大部分非金属反应，生成硝酰盐，与有机物反应则生成对应的硝基取代物。比如它与金属锌反应时，会生成氧化锌和氟化锌的混合物，而与金属铬反应，则生成铬酰氟（CrOF）。