Für die Luftqualität relevante Stickstoffoxide (hier Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2)) entstehen als Produkte unerwünschter Nebenreaktionen bei Verbrennungsprozessen. Dabei wird sowohl Stickstoffmonoxid als auch Stickstoffdioxid erzeugt und aus dem Auspuff oder Schornstein emittiert. Dieser Anteil wird als primäres Stickstoffdioxid bezeichnet. Stickstoffmonoxid wird in der Außenluft mit Luftsauerstoff später zu so genanntem sekundären Stickstoffdioxid umgewandelt.

Die Hauptquellen von Stickstoffoxiden sind Verbrennungsmotoren und Feuerungsanlagen (für Kohle, Öl, Gas, Holz, Abfälle). Die Abgase von Großfeuerungsanlagen werden in der Regel über hohe Schornsteine abgeleitet und deshalb viel stärker verdünnt als solche aus bodennahen Quellen. In Ballungsräumen ist daher der Straßenverkehr die bedeutendste NOX-Quelle, wobei der größte Anteil aus Diesel-PKW stammt.

Böden emittieren Stickstoffmonoxid aufgrund der mikrobiellen Umsetzung organisch gebundenen Stickstoffs.