Míg a nitrogén-dioxid jelenléte a környezetben jelentős figyelmet keltett, fontos ipari alkalmazásai is vannak.
Vegyi termelés: A NO2 fontos köztes termék a salétromsav előállításában, amely kulcsfontosságú nyersanyag a műtrágyák, robbanóanyagok és sok más vegyi anyag előállításához.
Oxidálószer: A kémiai reakciókban és rakéta-üzemanyagokban[10] oxidálószerként használják, az NO2-t erős oxidálószerként használják bizonyos kémiai reakciókban a reakciófolyamat elősegítésére vagy szabályozására.
Analitikai kémia: A NO2 spektrális tulajdonságai alkalmassá teszik az analitikai kémia nyomjelzőjeként a légköri kémiai folyamatok tanulmányozására és a környezeti monitorozásra.
