化学反应时用于防止某些活泼基团被氧化，可通氮气，赶走氧气以保护那些基团，减少副产物的生成，得到想要的反应结果。高分子聚合反应时，引发剂引发聚合时，氧气是一种阻聚剂，会消耗大量的引发剂，从来通氮气可以使引发反应更好更快地进行，减少了大量引发剂的消耗。
在集成电路、半导体和电真空器件制造中用作保护气和运载气，化学气相淀积时的载气，液体扩散源的携带气，在高温扩散炉中用作器件的保护气。高纯氮在外延、光刻、清洗和蒸发等工序中，作为置换、干燥、贮存和输送用气体。显像管制造中要求氮气纯度为99.99%以上。在航天技术中，液氢加注系统必须先用高纯氮置换，再用高纯氦置换。
纯度≥99．999％的高纯氮外（进口价格很高），国内外同行目前一般用PSA制氮技术只能制取氮气纯度为99．9％的普氮（即O2≤0．1％），个别企业可制取99．99％的纯氮（O2≤0．01％），纯度更高从PSA制氮技术上是可能的，但制作成本太高，用户也很难接受，所以用非低温制氮技术制取高纯氮还必须加后级纯化装置。