Nitơ là chất khi không màu, không mùi, không vị, hoá lỏng ở -195,8°C; hoá rấn ở nhiệt độ –209,86°C. Nitơ hoà tan trong nước rất ít. Một lít nước ở 0°C hoà tan 0,23 lít khí nitơ, ôxi hoà tan trong nước lớn hơn nitơ khoảng hai lần, điều đó rất quan trọng đối với các loài động vật sống dưới nước. Nitơ không cháy và không duy trì sự cháy như ôxi. Ở nhiệt độ thường, nitơ là một chất khí rất trơ. Ở nhiệt độ cao thì tính hoạt động hoá học của nitơ tăng lên đáng kể. Ở nhiệt độ hồ quang điện nitơ kết hợp được với oxi ở nhiệt độ cao nitơ kết hợp với một số kim loại và một số ít hợp chất. Khi có xúc tác, nitơ tác dụng với hidro ở nhiệt độ cao và áp suất cao.
