Dans l’organisme, le NO est fabriqué à partir de la L-arginine, grâce aux enzymes NO-synthases (ou NOS). Différentes cellules produisent du NO : cellules endothéliales, macrophages, cellules du foie et neurones.

Au niveau des vaisseaux sanguins, NO a un effet vasodilatateur. C’est pourquoi des composés nitrés sont utilisés comme traitement dans des maladies cardiovasculaires. Au niveau des neurones, NO est un neurotransmetteur. Il pourrait jouer un rôle dans la mémorisation.