O óxido nitroso (ou Nitro) pode ser utilizado em motores de combustão interna com o objetivo de se obter um aumento de potência. É popularmente conhecido no meio automobilístico como nitro. Da mesma forma que turboalimentação, a injeção de óxido nitroso nas câmaras de combustão tem como objetivo elevar a massa de oxigênio injetada. Neste caso, o óxido nitroso diminui o aquecimento da câmara de combustão, fazendo com que uma quantidade maior de mistura ar-combustível seja injetada na mesma. Isto permite queimar maior quantidade de combustível numa mesma câmara de combustão.
Existem três mecanismos físicos/químicos através dos quais a injeção de óxido nitroso permite elevar a potência de motores. O principal efeito ocorre em conseqüência do aumento da massa de comburente para a queima, permitindo maior injeção de combustível, já que a potência do motor está relacionada com a quantidade de calor gerada na reação de combustão. Paralelamente, a injeção deste gás a baixas temperaturas reduz a densidade total da mistura, também ocasionado maior fluxo de massa de ar. Por fim, esta baixa temperatura auxilia a refrigeração da máquina, que pode operar a maior potência sem elevação de temperatura.
Sendo um agente inalatório, o Óxido Nitroso tem sua maior aplicação na área médica e na odontologia. Administrado juntamente com o Oxigênio, possui efeito analgésico e sedativo. Em anestesia geral, a adição de Óxido Nitroso ao Oxigênio permite uma redução da quantidade do agente anestésico mais caro, obtendo-se o mesmo efeito. Para fins industriais é utilizado principalmente na fabricação de chantilly e em automóveis.
