Nitric oxide (NO), juga disebut nitrogen monoksida, adalah komponen alami penting dari biokimia mamalia, termasuk manusia. Dalam biokimia mamalia yang normal dan sehat, fungsi utama oksida nitrat adalah sebagai pembawa pesan kimiawi. Tingkat oksida nitrat yang sehat penting untuk sistem saraf, peredaran darah, dan kekebalan tubuh. Meskipun efek oksida nitrat sangat penting bagi kehidupan manusia, tingkat yang berlebihan, baik karena produksi endogen atau paparan lingkungan, dapat menjadi racun.
Ketika tubuh perlu meningkatkan aliran darah melalui sistem peredaran darah, lapisan dalam pembuluh darah melepaskan oksida nitrat ke jaringan otot polos di sekitar dinding pembuluh darah. Hal ini menyebabkan otot polos berelaksasi dan menginduksi vasodilatasi, atau pelebaran pembuluh darah. Ini membantu mengatur aliran darah dan tekanan darah dan memungkinkan orang untuk beradaptasi dengan kondisi oksigen rendah seperti dataran tinggi. Ini juga menyebabkan ereksi penis selama gairah seksual dengan meningkatkan aliran darah ke alat kelamin sebagai respons terhadap rangsangan seksual. Selain mempengaruhi otot polos, juga dapat mempengaruhi jaringan otot jantung untuk menurunkan denyut jantung.
Dalam sistem saraf, oksida nitrat berfungsi sebagai neurotransmitter untuk membawa pesan antar neuron dan merupakan bagian dari proses pembentukan memori dan pembelajaran. Ini juga diproduksi di perut, melalui reaksi antara asam lambung dan nitrat dalam air liur yang tertelan, untuk menjaga aliran darah ke perut dan mensterilkan makanan saat dicerna. Dalam sistem kekebalan, sejenis sel darah putih yang disebut makrofag menghasilkan oksida nitrat untuk meracuni dan membunuh bakteri.
Efek oksida nitrat dapat merusak kesehatan pada tingkat yang berlebihan. Ini dapat memperburuk sepsis, karena pelepasan sejumlah besar bahan kimia oleh sistem kekebalan dalam upaya untuk membunuh bakteri menular dapat menyebabkan jumlah itu meningkat ke tingkat sitotoksik, merusak sel-sel tubuh sendiri. Karena salah satu efek oksida nitrat adalah vasodilatasi, kadar berlebih dapat menyebabkan tekanan darah turun ke tingkat yang sangat rendah, menyebabkan organisme mengalami syok.
Oksida nitrat juga dapat berbahaya jika diserap ke dalam tubuh dari lingkungan luar, dan merupakan polutan industri yang umum. Kontak menyebabkan iritasi pada mata, kulit, dan selaput lendir. Terhirup dapat mengganggu pernapasan dengan menyebabkan batuk dan sesak napas serta mual dan nyeri terbakar di dada dan tenggorokan. Selain kesulitan bernapas awal, efek oksida nitrat saat terhirup juga dapat mencakup kondisi yang berpotensi berbahaya seperti edema paru, akumulasi kelebihan cairan di paru-paru, dan gangguan darah methemoglobinemia.