氮是合成氨的主要原料。氨合成所需的氮無需分離和提純，直接來源于空氣。在氨合成氣的生產過程中，空氣中的氧與碳氫化合物原料進行高溫催化反應，經變換、脫碳、甲烷化等工序，生成以氫為主含少量甲烷、微量一氧化碳和二氧化碳的混合氣，空氣中的氮和氬不參與反應，直接進入合成氣，從而獲得以氫和氮為主的氨合成氣。由于氨合成中，氧、一氧化碳、二氧化碳易使合成催化劑中素毒，甲烷和氬系合成惰性物質，大量積累會降低合成效率，采用液氮洗滌工藝凈化合成氣，可以延長催化劑使用壽合，提高氨合成效率。
氮還是生成合成氰氨化鈣、氰化納及氮化硅的主要原料。
高純度的氮氣可作為生產聚乙烯的輔助氣，如年產1千萬噸的聚乙烯生產線，每小時需要提供4，400標立方米純氮。
利用氮的化學不活潑性，在許多易燃液體物質的反應器、貯罐中充入氮氣，不但保護物料不受氧化，保持產品質量，還能確保安全，防止燃燒和爆炸事故發生。氮氣在冶金工業中主要是作保護氣和吹掃氣。在軋鋼和金屬氮氣吹掃儀熱處理的過程中，由于氮氣的保擴，減少金屬的高溫氧化，使表面光潔。在有色金屬冶煉爐中充入氮氣，可以降低氧量和溫度，減少氧化，提高產品純度。用氮氣吹掃鋼水，使鋼中的氫含量降低，提高產品的強度。在高爐開工時吹入86%的氮氣，可降低焦炭消耗，延長使用壽命。在等離子電弧
爐中充入氮氣，可生產氮化高速工具鋼。
電子工業中的應用在電子工業中用干燥的氮氣吹洗硅片，可保持硅片的干燥與清潔。在大規模集成電路生產工序，可以用高純氮作化學反應氣的攜帶氣、惰性保護氣和封裝氣等。5、機械加工中的應用液氮用于金屬的過度配合或靜配合的裝配，避免了高溫氧化，可以保持零件表面的光潔度。用液氮泡過的零件加工后可延長磨損壽命。金屬切削時用液氮冷卻具壽合長，表面光潔度高等優點。
需要在液氮的溫度下保存和使用。許多試驗中都要在低溫下進行，其冷量多數場合由液氮提供。液氮可用作各種冷阱，冷泵及低溫超導的冷源。
食品工業中的應用氮氣在食品工業中主要是用做保護氣。例如在水果、蔬菜庫內，充入氮氣，驅逐氧氣，抑制霉菌的生長和乙烯的生成與釋放，延緩水果蔬菜的代謝，使保鮮期加長。在糧食的貯存中，充入氮氣，可以延緩老化，在相當長的時間內，保持新米的香味。隨著生活節奏的加快，快餐食品越來越受到人們的重視，在包裝容器中充入氮氣可以延長這些食品的保質期。魚、肉一類的食品，用液氮冷凍，可以達到快速冷凍的效果，防止組織內的水分形成玻璃體，使組織不被破壞，復熱后可以保持原來的鮮美味道。