Živočíchy v atmosfére čistého dusíka veľmi rýchlo hynú. Dôvodom nie je toxicita dusíka, ale nedostatok kyslíka. Nadbytok oxidu dusnatého v atmosfére, spôsobený najčastejšie spaľovaním fosílnych palív a dopravou, môže spôsobiť nedostatok kyslíka v organizme. Prejavy nedostatku kyslíka v organizme sú opísané pri kyslíku.

Oxid dusnatý, podobne ako oxid uhoľnatý, alebo sulfán, má vyššiu afinitu k väzbe s hemoglobínom ako kyslík. Uvedené plyny sa môžu viazať aj na hémové skupiny cytochrómov a tieto dva javy sú podstatou ich vysokej toxicity. Pri inhalovaní atmosferického oxidu dusnatého do organizmu môže nastať aj priaznivý účinok, napr. pri liečbe pľúcnej hypertenzie, pri niektorých chorobách dýchacích ciest, ale aj výrazný toxický účinok, pôsobením vzniknutých dusitanov a nitrózoamínov, ktoré sa považujú za karcinogénne a mutagénne.

Lekári si vo svojej praxi všimli, že v období zvýšeného znečistenia vzduchu prijímajú nemocnice viac pacientov s astmatickými príhodami. Ale aj deti žijúce v domácnostiach, kde sa používajú plynové variče majú vyššiu frekvenciu ochorení dýchacích ciest, ako deti z domácností používajúcich elektrický sporák. Nové poznatky získané na potkanoch ukazujú, že príčinou je oxid dusičitý, ktorý aktivuje imunitný systém a spôsobuje zvýšenú citlivosť pľúc na alergény.

Dusičnany sú v prírode značne rozšírené. Sú stálou zložkou pitnej vody. Pri nadmernom používaní priemyselných dusíkatých hnojív (dusičnanových) a nedodržiavaní agrotechnických pokynov, sa zvyšujú ich koncentrácie v pôde, vo vode, v rastlinách a následne aj v živočíchoch a v ľudskom organizme. Dusičnany sa v tráviacom systéme dobre vstrebávajú.

Skladovaním pri vyšších teplotách ako 5 °C, tepelnou úpravou, opakovaným zahrievaním a časom v zelenine rastie koncentrácia dusitanov. Detský organizmus je na ich prítomnosť asi desaťkrát citlivejší ako organizmus dospelého človeka. Najcitlivejší sú kojenci do 5. mesiaca života. U umelo živených detí pôsobením dusičnanov (napr. z mrkvovej šťavy) môže nastať až smrť zadusením. Podobne to môže nastať aj pitím vody s vysokým obsahom dusitanov a dusičnanov (z umelých hnojív), v organizme nastáva stav methemoglobinémie. Železnatý ión z hemoglobínu a myoglobínu je oxidovaný na železitý ión a tým vzniká methemoglobín, resp. metmyoglobín. Železitý ión v methemoglobíne a v metmyoglobíne neviaže kyslík. Hemoglobín nachádzajúci sa erytrocytoch podlieha však aj sústavnej premene na methemoglobín (asi 0,5 % za deň), aby sa však všetok hemoglobín takto nepremenil, je v erytrocytoch prítomný enzým methemoglobínreduktáza, ktorý redukuje malé množstvá spontánne vznikajúceho methemoglobínu späť na formu obsahujúci železitý ión. Hnedá farba zaschnutej krvi a starého mäsa je spôsobená práve methemoglobínom a metmyoglobínom. Methemoglobinémia môže byť aj dedičná (chýba spomenutý enzým) a pri vysokej methemoglobinémii (25 – 40 % z celkového hemoglobínu) vzniká cyanóza (zmodranie perí, slizníc, kože). Dusičnany, dusitany, aj nitrózoamíny môžu prenikať placentou.

Koncentrácia nitrozoamínov, ktoré vznikajú z dusičnanov a dusitanov, sa v potrave zvyšuje smažením, pečením, ale aj prítomnosťou kuchynskej soli. Naopak, prítomnosť kyseliny askorbovej (vitamín C) zabraňuje tvorbe toxických nitrózoamínov. Biologický polčas nitrózoamínov je krátky, asi 30 minút. Nitrózoamíny sa tvoria zo sekundárnych amínov a dusitanov aj v ľudskom organizme, napr. v žalúdku (pH < 3). Zvyšovaním pH v žalúdku sa premnožujú baktérie, čo podporuje premenu dusičnanov na dusitany, čím sa umožňuje tvorba karcinogénnych zlúčenín reakciou so sekundárnymi amínmi.