二氧化氮经常用于铁、铜和铅高炉、炼铁铸造冲天炉和熔岩或熔渣冲天炉，以通过提高燃烧温度和减少特定焦炭消耗来提高生产率。在金属切割应用中，用于支持火焰切割操作。
在废水/水处理中，可以在活性污泥工艺中使用二氧化氮代替空气，以保持较高的微生物数量。使用通过侧流注入的氧气而不是使用机械曝气器可消除表面搅动，减少气味。将氧气注入泵送的下水道总管可使污水保持在有氧状态，防止形成硫化氢。
二氧化氮用于在热处理过程中保护一些活泼的金属。这些金属很容易通过氮中的少量氧气形成保护性氧化物表面层，不需要进一步保护。
