氮氣的這種高度化學(xué)穩定性與其分子結構有關(guān)，2個(gè)N原子以叁鍵結合成為氮氣分子，包含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，因為在化學(xué)反應中受到攻擊的是π鍵，而在N?分子中π鍵的能級比σ鍵低，打開(kāi)π鍵困難，因而使N?難以參與化學(xué)反應。

氮是地球上第30豐富的元素?？紤]到氮氣占大氣量的4/5，即占大氣的78%以上，幾乎可以使用無(wú)的氮氣。工業(yè)常使用分餾液態(tài)空氣的方法來(lái)獲得大量氮氣

氮氣是一種有惰性的氣體，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應，但在一定條件下，氮可與堿金屬或堿土金屬反應，相當于在氮分子的反鍵分子軌道上填充一個(gè)電子，金屬的給電子能力越強，反應越易進(jìn)行。如，在常溫下鋰可與氮直接反應，而鈣需要加熱到一定條件才能于氮氣反應：


ⅢA和ⅣA族的一些元素在加熱條件下能與氮氣反應：


在高溫、高壓和催化劑存在的條件下，氮能與氫反應生成氨：

膜分離法
膜分離技術(shù)是基于薄膜對氣體組分具有選擇性滲透和擴散的特性，以達到氣體分離和純化的目的。氣體中各種組分透過(guò)膜的速度不同，每種組分透過(guò)膜的速度與該氣體的性質(zhì)、膜的特性和膜兩面的分壓差有關(guān)。透過(guò)膜的氣體組分不可能達到的純度。氣體分離膜通?？煞譃槎嗫撞馁|(zhì)和非多孔材質(zhì)，它們無(wú)機物（多孔玻璃、陶瓷、金屬、電子導電性固體和鈀合金等）或有機高分子（微孔聚乙烯、多孔醋酸纖維、均質(zhì)醋酸纖維、聚硅氧烷橡膠和聚碳酸脂）組成。
凈化后的壓縮空氣經(jīng)過(guò)緩沖罐，聯(lián)合過(guò)濾器后由膜組一端進(jìn)入，氣體分子在壓力作用下在膜的高壓側接觸?；旌蠚怏w在膜的高壓側表面以不同的溶解度溶于膜內，然后在膜兩側壓力差的推動(dòng)下，混合氣體的分子以不同的速度向膜的低壓側擴散。經(jīng)過(guò)溶解和擴散兩個(gè)過(guò)程的選擇，終混合氣體被分離成各個(gè)組分。例如：空氣、氧氣的透過(guò)速度大于氮氣，經(jīng)過(guò)膜分離之后，高壓側留下的氣體富氮，而透過(guò)去的氣體富氧
氨分解法
在高溫且有鎳的催化下，氨逐漸分解為氮氣與氫氣：

然后把混合氣在燃燒室內燃燒并控制空氣比例，讓氫氣不完全燃燒，其燃燒生成物通過(guò)除氧，干燥則可得到不同氮氫混合比的保護性氣體（其氫含量可控制在1%~25%）被使用于銅材的光亮退火（此方法僅適用于氮氣氫氣來(lái)源困難而氨價(jià)格又較低廉的情況時(shí)）。