氮气结构式为N2。氮气为无色无味气体，氮气化学性质很不活泼，在高温高压压及催化剂条件下才能和氢气反应生成氨气，在放电的情况下才能和氧气化合生成一氧化氮。

即使Ca、Mg、Sr和Ba等活泼金属也只有在加热的情形下才能与其反应。氮气的这种高度化学稳定性与其分子结构有关。2个N原子以叁键结合成为氮气分子，包含1个σ键和2个π键，因为在化学反应中首先受到攻击的是π键，而在N₂分子中π键的能级比σ键低，打开π键困难，因而使N₂难以参与化学反应。