1772年,一氧化二氮被约瑟夫·普利斯特里发现,汉弗莱·戴维和他的朋友,包括诗人柯尔律治和罗伯特·骚塞在18世纪90年代试验了这种气体。他们发现一氧化二氮能使病人丧失痛觉,而且吸入后仍然可以保持意识,不会神志不清。不久后笑气就被当作麻醉剂使用,尤其在牙医师领域。因为通常牙医师无专职的麻醉师,而诊疗过程中常需要病患保持清醒,并能依命令做出口腔反应,故在此气体给牙医师带来极大的方便。一氧化二氮的分子是直线型结构。其中一个氮原子与另一个氮原子相连,而第二个氮原子又与氧原子相连。它可以被认为是和的共振杂化体。注意不要将一氧化二氮和其他的氮氧化物混淆,比如二氧化氮NO2和一氧化氮NO。 将一氧化二氮与沸腾汽化的碱金属反应可以生成一系列的亚硝酸盐,在高温下,一氧化二氮也可以氧化有机物。