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：

液態(tài)空氣分餾法
氮氣主要是從大氣中分離或含氮化合物的分解制得的。每年通過(guò)液化空氣生產(chǎn)超過(guò)3,300萬(wàn)噸的氮氣，然后使用分餾的方法在大氣中生產(chǎn)氮氣以及其他氣體。

深冷分離法
深冷分離法工藝已經(jīng)歷了100多年的發(fā)展，先后經(jīng)歷了高壓、高低壓、中壓和全低壓流程等多種不同的工藝流程。隨著(zhù)現代空分工藝技術(shù)和設備的發(fā)展，高壓、高低壓、中壓空分流程已基本被淘汰，能耗更低、生產(chǎn)更安全的全低壓流程已成為大中型低溫空分裝置的。
全低壓空分工藝根據氧氮產(chǎn)品壓縮環(huán)節不同，又分為外壓縮流程和內壓縮流程。全低壓外壓縮流程生產(chǎn)出低壓氧氣或氮氣，然后經(jīng)外置的壓縮機將產(chǎn)品氣體壓縮至所需壓力供給用戶(hù)。全低壓內壓縮流程將精餾產(chǎn)生的液態(tài)氧或液態(tài)氮在冷箱內通過(guò)液體泵加壓至用戶(hù)所需壓力后汽化，并在主換熱器內復熱后供給用戶(hù)。主要工藝過(guò)程為原料空氣過(guò)濾、壓縮、冷卻、純化、增壓、膨脹、精餾、分離、復熱、外供。
1、氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩定，一般不與其他物質(zhì)發(fā)生反應。這種惰性品質(zhì)使它可以廣泛應用于許多厭氧環(huán)境，比如用氮氣將特定容器中的空氣驅替置換，起到隔離、阻燃、防爆、防腐的作用，這項技術(shù)在輕烴裝置檢修、LPG工程、輸氣管道和液化氣管網(wǎng)吹掃等工業(yè)、民用方面得以應用 [11]。氮氣還可在已加工的食品和藥品的包裝中用作覆蓋氣體，密封電纜、電話(huà)線(xiàn)以及給可膨脹的橡膠輪胎加壓等。作為一種防腐劑，氮氣也常被替置與井下，以減緩管柱與地層流體接觸所產(chǎn)生的腐蝕
3、生產(chǎn)的氮氣大約10%用作制冷劑，主要包括：通常軟的或類(lèi)似橡膠物質(zhì)的凝固磨碎、低溫加工橡膠、工程技術(shù)部件的冷縮配合和安裝、生物標本，如血液的的保存、在運輸中制冷等。
健康危害
空氣中氮氣含量過(guò)高，使吸入氣氧分壓下降，引起缺氧窒息。吸入氮氣濃度不太高時(shí)，患者初感胸悶、氣短、疲軟無(wú)力；繼而有煩躁不安、極度興奮、亂跑、叫喊、神情恍惚、步態(tài)不穩，稱(chēng)之為“氮酩酊”，可進(jìn)入昏睡或昏迷狀態(tài)。吸入高濃度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
潛水員深潛時(shí)，可發(fā)生氮的麻醉作用；若從高壓環(huán)境下過(guò)快轉入常壓環(huán)境，體內會(huì )形成氮氣氣泡，壓迫神經(jīng)、血管或造成微血管阻塞，發(fā)生“減壓病”。
儲存方法
儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過(guò)30℃。儲區應備有泄漏應急處理設備 [10]。
運輸方法
采用剛瓶運輸時(shí)戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過(guò)車(chē)輛的防護欄板，并用三角木墊卡牢，防止滾動(dòng)。嚴禁與易燃物或可燃物等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。鐵路運輸時(shí)要禁止溜放。 [10]