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是非金属,其电负性为3.04,氮原子的外层有5个电子,因此它在绝大多数化合物中都是三价的,分子(n2)的叁键是强的化学键之一,导致将n2转化为其他氮化合物非常困难,而较容易将化合物形态的氮元素转化为氮单质,后者的转化通常伴有大量能量释放,在自然和人类经济活动中占有重要的地位。
在1个大气压下,分子氮在77k(?195.79°c)时凝结(液化),在63k(?210.01°c)时凝固[1]成为β相的六方密积结构的晶体形态的同素异形体,在35.4k(?237.6°c)以下,氮被认为是立方晶体形态的同素异形体(被称为α相),液氮是像水一样的流体,但仅有水密度的80.8% (液氮在其沸点时的密度是0.808g/ml),是常用的制冷剂。
的不稳定的同素异形体包含有多于2个氮原子(比如n3和n4),可以在实验室中制得,在利用金刚石对顶砧得到的极端高压(110多万atm)和高温(2000k)下,氮被聚合成单键的立方偏转的晶体结构,这种结构于钻石的结构类似,都具有很强的共价键,因此n4的别名为“氮钻石”。
其他的被预测出得氮的同素异形体有六氮(n6,类似于)和八氮立方烷(n8,类似于立方烷),前者被预言为高度不稳定,而后者被推测因为轨道对称的原因会动力学稳定。
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