纖維素高分子中的羥基與硝酸進行酯化反應生成的纖維素衍生物。學名纖維素硝酸酯，俗稱硝酸纖維素或硝化纖維素。1845年C.F.舍恩拜因採用硫酸和硝酸的混合液使纖維素硝化，確立瞭工業生產的基礎。
硝酸纖維素由纖維素經不同配比的濃硝酸和硫酸的混合酸硝化而制得：
C
6H
7O
2(OH)
3
+3
nHNO3 椉
C
6H
7O
2（ONO
2）
3
+3
nH
2
O
硫酸能吸收反應生成的水，促進反應向右進行，並能溶脹纖維素，提高反應速率和反應的均一性。在反應過程中產生少量纖維素硫酸酯，它很容易受潮水解而生成硫酸；硫酸與纖維素硝酸酯作用產生氧化氮，使纖維素氧化；氧化反應放出的熱量能使纖維素硝酸酯自燃或發生爆炸。所以生產硝酸纖維素要經過水洗、水煮或堿煮等步驟以除去纖維素硫酸酯。最後用乙醇替代出其中的水，在含30％乙醇的條件下儲存或運輸。
按含氮量，硝酸纖維素分為火棉（含氮量12.5％～13.8％）和膠棉（含氮量10.5％～12％），火棉可用於制造炸藥，膠棉可用於制造賽璐珞和用作紙張、織物、木材、皮革、金屬材料的塗層。