Nitrogen dioksida (NO₂) ialah gas beracun-berwarna coklat kemerahan dengan bau pedas. Ia reaktif secara kimia dan mudah larut dalam air, membentuk asid nitrik dan nitrit. Ia adalah pencemar udara, terutamanya berpunca daripada pembakaran bahan api fosil, pelepasan ekzos kenderaan, dan proses perindustrian. Nitrogen dioksida mempunyai kesan perengsa yang kuat pada sistem pernafasan manusia; Pendedahan jangka panjang-boleh membawa kepada bronkitis kronik, emfisema dan penyakit lain, malah kepekatan yang tinggi boleh mengancam nyawa-. Dalam pemantauan alam sekitar, kepekatan nitrogen dioksida adalah salah satu petunjuk penting untuk menilai kualiti udara.