氮气，通常状况下是一种无色无味的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
化学性质
由氮元素的氧化态-吉布斯自由能图也可以看出，除了NH4离子外，氧化数为0的N2分子在图中曲线的最低点，这表明相对于其它氧化数的氮的化合物来讲，N2是热力学稳定状态。氧化数为0到+5之间的各种氮的化合物的值都位于HNO3和N2两点的连线（图中的虚线）的上方，因此，这些化合物在热力学上是不稳定的，容易发生歧化反应。在图中唯一的一个比N2分子值低的是NH4+离子。
由氮分子中三键键能很大，不容易被破坏，因此其化学性质十分稳定，只有在高温高压并有催化剂存在的条件下，氮气可以和氢气反应生成氨。
氮化物反应
氮化镁与水反应：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
在放电条件下，氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮：N2+O2=放电=2NO
一氧化氮与氧气迅速化合，生成二氧化氮2NO+O2=2NO2
二氧化氮溶于水，生成硝酸，一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO
五氧化二氮溶于水，生成硝酸，N2O5+H2O=2HNO3
氮和活泼金属反应
N2 与金属锂在常温下就可直接反应： 6 Li + N2=== 2 Li3N
N2与碱土金属Mg 、Ca 、Sr 、Ba 在炽热的温度下作用： 3 Ca + N2=== Ca3N2
N2与镁条反应：3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)
氮和非金属反应
N2与氢气反应制氨气：N2+3H2===（可逆符号）2NH3
N2与硼要在白热的温度才能反应： 2 B + N2=== 2 BN （大分子化合物）
N2与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应。
