Meskipun keberadaan nitrogen dioksida di lingkungan telah menarik banyak perhatian, keberadaannya juga memiliki aplikasi industri yang penting.
Produksi Kimia: NO2 merupakan perantara penting dalam produksi asam nitrat, bahan baku utama untuk produksi pupuk, bahan peledak, dan banyak bahan kimia lainnya.
Agen Pengoksidasi: Digunakan sebagai agen pengoksidasi dalam reaksi kimia dan bahan bakar roket [10], NO2 digunakan sebagai agen pengoksidasi kuat dalam reaksi kimia tertentu untuk mendorong atau mengatur proses reaksi.
Kimia Analitik: Sifat spektral NO2 membuatnya cocok sebagai pelacak dalam kimia analitik untuk mempelajari proses kimia atmosfer dan pemantauan lingkungan.