NOx对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。在高温燃烧条件下,NOx主要以NO的形式存在,最初排放的NOx中NO约占95%。 但是,NO在大气中极易与空气中的氧发生反应,生成NO2,故大气中NOx普遍以NO2的形式存在。空气中的NO和NO2通过光化学反应,相互转化而达到平衡。在温度较大或有云雾存在时,NO2进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3)。在有催化剂存在时,如加上合适的气象条件,N02转变成硝酸的速度加快。特别是当NO2与SO2同时存在时,可以相互催化,形成硝酸的速度更快。此外,NOx还可以因飞行器在平流层中排放废气,逐渐积累,而使其浓度增大。NOx再与平流层内的O3发生反应生成NO与O2,NO与O3进一步反应生成NO2和O2,从而打破O3平衡,使O3浓度降低,导致O3层的耗损。除五氧化二氮为固体外, 其余均为气体。