氮氣是地殼中相當普遍的元素，主要作為硝酸鹽和亞硝酸鹽，氮氣是地球大氣中重要的元素，它占了大氣的78.084％。

氮氣在閃電或火花的存在下與氧氣結合，來自這些源的電能導致氮氣和氧形成一氧化氮氣。

存在兩種天然存在的氮氣同位素，氮氣-14和氮氣-15，同位素是元素的兩種或更多種形式，同位素根據其質量數彼此不同，在元素名稱右邊寫的數字是質量數。 質量數表示元素原子的核中的質子數加中子，質子數確定元素，但是任何一個元素的原子中的中子數可以變化，每個變體是同位素。

氮氣的五種放射性同位素也是已知的，放射性同位素是分裂并釋放某種形式的輻射的同位素，當非常小的顆粒在原子處燃燒時，產生放射性同位素，這些顆粒粘附在原子中并使它們成為放射性。