Działalność człowieka
Spaliny pojazdu: Jest to znaczące źródło dwutlenku azotu. Niecałkowite spalanie paliwa podczas transportu powoduje powstawanie dużych ilości dwutlenku azotu. Stężenia dwutlenku azotu są szczególnie wysokie w godzinach szczytu ruchu lub w zatłoczonych obszarach ze względu na gęsty ruch pojazdów i wysoką emisję gazów cieplarnianych.
Produkcja przemysłowa: Wiele procesów przemysłowych, takich jak produkcja chemiczna, wytwarzanie energii i produkcja stali, powoduje uwalnianie dużych ilości dwutlenku azotu. Głównymi źródłami emisji dwutlenku azotu są elektrownie-opalane węglem, rafinerie ropy naftowej, cementownie, zakłady produkujące kwas azotowy i nawozy azotowe oraz produkujące materiały wybuchowe. Ta działalność przemysłowa zazwyczaj obejmuje-spalanie w wysokiej temperaturze lub reakcje chemiczne, w wyniku których powstaje dwutlenek azotu.
Narażenie zawodowe: Niektóre zawody, takie jak spawanie z przedmuchem acetylenu, galwanizacja, czyszczenie metali i górnictwo, mogą również narażać ludzi na dwutlenek azotu. Materiały lub procesy stosowane w tej działalności zawodowej mogą wytwarzać dwutlenek azotu.
Naturalne procesy
Błyskawica: Podczas burzy niezwykle silne pole elektryczne w powietrzu rozrywa cząsteczki powietrza, czyniąc je przewodzącymi. Prąd piorunowy wytwarza dużą ilość ciepła, powodując, że już zjonizowane składniki powietrza, azot i tlen, łączą się i wytwarzają dwutlenek azotu. Chociaż ilość dwutlenku azotu wytwarzanego w tym naturalnym procesie jest stosunkowo niewielka, w pewnych warunkach, np. na obszarach, na których występują częste burze, może znacznie zwiększyć lokalne stężenie dwutlenku azotu.
Erupcje wulkanów: podczas erupcji wulkanów-wyrzucana na powierzchnię magma i gazy o wysokiej temperaturze zawierają duże ilości tlenków azotu, w tym dwutlenku azotu. Te tlenki azotu dyfundują do atmosfery wraz z popiołem wulkanicznym i gazami, wpływając na otaczające środowisko.
Pożary lasów: Podczas pożarów lasów płonąca roślinność wytwarza duże ilości dymu zawierającego różne szkodliwe substancje, w tym dwutlenek azotu. Dym ten nie tylko zanieczyszcza powietrze, ale może również szkodzić ekosystemom.