N2O è un gas incolore, che emana un odore leggermente dolce. È un gas anestetico e nervino che può avere molti effetti dannosi sulla salute. Può provocare allucinazioni, disorientamento, spasmi muscolari, intossicazione e morte per asfissia.
Il protossido di azoto è anche un gas ossidante che favorisce la combustione e aumenta il pericolo di incendio in determinate configurazioni.