În natură, oxidul de azot provine din ciclul de azot. Acest gaz cu efect de seră provine de asemenea din arderea produselor petroliere și din utilizarea îngrășămintelor sintetice.
Plantele, animalele și microorganismele din sol contribuie la ciclul de azot care emite oxizi de azot în atmosferă. Majoritatea acestor emisii provin din bacterii care distrug azotul în soluri și oceane.
La nivel global, aproximativ 40% din emisiile totale de oxid de azot provin din activitățile umane, cum ar fi agricultura, transportul, gestionarea apelor uzate și activitățile industriale. În agricultură, îngrășămintele sintetice adăugate în sol au reprezentat 75% din emisiile de dioxid de azot din SUA în 2012. Azotul defalcat din gunoi de grajd și urină a contribuit la 4% din emisiile de oxid de azot în 2012. În transport, autovehiculele sunt cea mai mare sursă din oxidul de azot, duritatea cantității eliberate depinde de tipul de combustibil, de tehnologia vehiculului, de întreținere și de practicile de operare. În industrie, oxidul de azot este produsul secundar al producției de acid azotic (utilizat pentru fabricarea îngrășămintelor comerciale sintetice) și a producției de acid adipic (utilizat pentru fabricarea fibrelor, cum ar fi nailon și alte produse sintetice).
În 2012, oxidul de azot din activitățile umane a reprezentat aproximativ 6% din toate emisiile de gaze cu efect de seră din S.U.A. Majoritatea oxidului de azot rămâne în atmosferă în medie 120 de ani înainte ca acesta să fie distrus de lumină și atomi excitați de oxigen sau să fie absorbit de anumite tipuri de bacterii. Un kilogram de oxid de azot are peste 300 de ori impactul unei kilograme de dioxid de carbon in incalzirea atmosferei Pamantului.
