化學式N2O5。白色斜方晶體；熔點30℃，相對密度1.624(18℃)；47℃時分解。易潮解揮發，極不穩定，揮發時即分解為NO2和O2，有時隨分解發生爆炸。固態時成成為硝嫮離子硝酸鹽NO2+NO3－的結構，因而熔點很高。氣體分子結構如下：
溶於熱水生成硝酸：
N
2O
5+H
2O 犭 2HNO
3
故稱為硝酸酐。可用五氧化二磷使硝酸脫水或用臭氧氧化二氧化氮制得：
2HNO 3+P 2O 5 犭 N 2O 5+2HPO 3 2NO 2+O 3 犭 N 2O 5+O 2五氧化二氮為強氧化劑，可使氮氧化為二氧化氮，能與很多有機化合物激烈作用。