Stickstoffdioxid (NO2) ist ein giftiges, rotbraunes und stechend riechendes Gas, ähnlich wie Chlor, welches leicht unter Dimerisierung (Polymerisatiion) zu N2O4 (Distickstofftetraoxid) verflüssigt werden kann und als Spurengas in der Atmosphäre vorkommt, meist mit den höchsten Werten in der Nähe des Bodens. Stickstoffdioxid gehört zur Gruppe der Stickoxide, auch als NOx bezeichnet.

Laut einer Untersuchung des Bundesumweltamtes UBA aus dem Jahre 2013 führt eine hohe Konzentration von Stickstoffdioxid (NO2) in der Atemluft bei Menschen zu Augenreizungen, Hustenreiz und Beschwerden in den Atemwegen. Langfristig können sich Schädigungen der Atmungsorgane ergeben und eine Zunahme von Herz- und Kreislauf-Erkrankungen.
Chemisch gesehen hat Stickstoffdioxid eine stark oxidierende Wirkung und trägt deshalb zur Bildung von bodennahem Ozon bei. Gleichzeitig führt Stickstoffdioxid zur Überdüngung und Versauerung von Böden und schädigt die Vegetation. Insbesondere hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) NO2 als „für Menschen krebserregend“ eingestuft, was auch immer wieder durch die Deutsche Umwelthilfe betont wird.