二氧化氮除自然來源外,主要來自于燃料的燃燒、城市汽車尾氣。此外,工業生產過程也可產生一些二氧化氮。據估計,全世界人為污染每年排出的氮氧化物大約為5300萬噸。
另外閃電也可以產生NO2,在閃電時由于空氣中電場極強,空氣中的一些物質的分子被撕裂而導電,雷電電流通過時產生大量的熱,使已經呈游離狀態的空氣成分N2、O2結合。
N2+O2==放電或高溫==2NO,NO進一步與空氣中O2反應,生成NO2 2NO+O2===2NO2,NO2與云結合成HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,與雨水一起落下,進入土壤中,溶解一些巖石中的礦物質成為硝酸鹽,變成天然氮肥。