Nitơ là thành phần chính trong khí quyển, phân tử N2 có năng lượng liên kết khá lớn, là 942kJ/mol nên quá trình phân ly quang hóa của N2 đòi hỏi các photon có bước sóng nhỏ hơn 169nm, có nghĩa là chỉ có thể xảy ra ở tầng bình lưu. Với photon có bước sóng nhỏ hơn 169nm, phản ứng quang hóa của N2 có thể xảy ra như sau: N2 + hυ → N2 + + e N2 + + O2 → NO+ + NO NO+ + e → NO NO + O → NO2
NO, NO2 giữ vai trò quan trọng về hóa học của sự ô nhiễm môi trường không khí. NO2 rất bền với phản ứng quang hóa, chỉ với photon có bước sóng nhỏ hơn 430nm mới tạo thành NO2
*
kích hoạt. Ở bước sóng nhỏ hơn 398nm, NO2 bị phân ly quang hóa tạo ra NO và O:
NO2 *
→ NO + O
NO và O tiếp tục tham gia vào quá trình phân hủy ozôn, NO cũng có thể
tiếp tục phản ứng với gốc OH. trong nước mưa, tạo thành axit, rơi xuống tầng
đối lưu theo các phản ứng:
NO + OH. → HNO2 NO + H2O → HNO2 + H+
Đây cũng là những quá trình có vai trò làm giảm tạm thời lượng oxyt NO trong khí quyển. Một số phản ứng khác có thểđược xảy ra như sau:
O3 + NO → NO2 + O2
O + NO2 → NO + O2
O + NO2 + M → NO3 + M NO3 + NO → 2NO2
NO3 + NO2→ N2O5
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, nếu trong không khí có NO2 thì sự oxi hóa SO2 thành sunfat xảy ra rất dễ dàng; và chỉ cần một lượng nhỏ NO2
*
kích hoạt cũng đủ để khởi động chuỗi các phản phức tạp sinh sản ra hỗn hợp khói mù quang hóa.