氮气主要用于合成氨，由此制造化肥、硝酸和炸药等，氨还是合成纤维（锦纶、腈纶），合成树脂，合成橡胶等的重要原料。由于氮气的化学惰性，高纯氮气常用作保护气体。粮食、罐头、水果等食品，也常用氮气作保护气，以防止食品腐烂。用氮气填充粮仓，可使粮食不霉烂、不发芽，长期保存。在医学上，常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术等。作为冷冻剂在医院做除斑，包，豆等的手术时常常也使用，即将斑，包，豆等冻掉，但是容易出现疤痕，并不建议使用。在高科技领域中常用液氮制造低温环境，如有些超导材料就是在经超纯氮气处理后的低温下才获得超导性能的。