化學式N2O。無色氣體;熔點為-90.8°C,沸點-88.5°C,密度1.977克/升(0°C)。分子結構為N─N─O呈直線形。化學性質不很活潑,能溶於水,但與水不發生化學反應,也溶於乙醇和濃硫酸;當加熱超過560°C,即明顯分解為氧和氮,能助燃。氧化二氮與氫或氨混合加熱,即劇烈爆炸。在亞硫酸溶液中,銅可將氧化二氮還原為氮,Sn2+可使使它還原為羥胺,Ti3+可使它還原為氨。氧化二氮具有愉快的氣味和甜味,不助呼吸,當吸入少量氧化二氮和空氣的混合物時,可使人輕度興奮激動,有時發笑,故又稱笑氣;也使人對疼痛感覺麻木,故曾用於牙科手術作短時麻醉劑。長時吸入可致死。可用於防止有機液體和食物的腐敗。

  氧化二氮可由鹽酸胲(也稱鹽酸羥胺)NH2OH·HCl作用於亞硝酸鈉制備,通常由硝酸銨加熱分解制取:

因分解時放熱,為防止反應過於劇烈,加熱應適時停止。