四氧化二氮与二氧化氮按下面的方程式相互转化：N₂O₄ ==2NO₂ （可逆）当温度升高时，反应向生成二氧化氮的方向进行；所以实际上四氧化二氮成品都是与二氧化氮的平衡态混合物。四氧化二氮与水反应生成硝酸和亚硝酸： N₂O₄ + H₂O ==HNO₂ + HNO₃
