氮氧化物由氮气和氧气在高温条件下发生反应生成。主要的氮氧化物有一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），它们被称为NOx。这些氮氧化物会与大气中的臭氧发生反应，引发一系列复杂的化学反应过程。

当NOx与臭氧接触时，会发生NOx与O3的快速复合反应，生成一氧化氮和分子氧（O2）。这个反应过程可以写为:

NO + O3 → NO2 + O2

生成的NO2可以进一步参与以下两个反应路径之一:

路径一: NO2与光子碰撞形成氧原子（O）和NO:

NO2 + 光子 → NO + O

生成的氧原子（O）会与臭氧发生反应，再次生成NO：

O + O3 → 2O2

生成的NO又可以重新参与一氧化氮和臭氧之间的反应。

路径二: NO2与臭氧反应生成过渡态的亚硝酰（NO3）：

NO2 + O3 → NO3 + O2

亚硝酰（NO3）在大气中是一个非常强的氧化剂，它可以与其他物质反应，并形成有机氮化合物、硫酸根离子等有害物质。例如，亚硝酰（NO3）与挥发性有机化合物（VOCs）反应会产生一系列臭氧前体和二次有机气溶胶。

NOx和臭氧的复杂反应还涉及一些其他的化学物质和机制，如氮酸和过氧化氮酸的形成。这些化学物质和反应过程对大气的化学组成和污染物的生成有重要影响。