氮氣在常況下是一種無色無味的氣體，且通常無毒。氮氣占空氣總量的78.12%（體積分數），在標準情況下的氣體密度是1.25g/L，氮氣難溶于水，在常溫常壓下，1體積水中大約只溶解0.02體積的氮氣。氮氣是難液化的氣體。氮氣在低溫下會液化成無色液體，進一步降低溫度時，更會形成白色晶狀固體。在生產中，通常采用黑色鋼瓶盛放氮氣。

高純液化氮氣常用作保護氣體。糧食、罐頭、水果等食品，也常用氮氣作保護氣，以防止食品腐爛。用氮氣填充糧倉，可使糧食不霉爛、不發芽，長期保存。在醫學上，常用液氮作冷凍劑，在冷凍麻醉條件下做手術等。作為冷凍劑在醫院做除斑，包，豆等的手術時常常也使用，即將斑，包，豆等凍掉，但是容易出現疤痕，并不建議使用。在高科技領域中常用液氮制造低溫環境，如有些超導材料就是在經超純氮氣處理后的低溫下才獲得超導性能的。