氮氧化物的形成主要有以下幾種途徑：
高溫燃燒：燃料在高溫下完全燃燒時會產生氮氧化物，這是由於空氣中的氮氣和氧氣在高溫下反應生成一氧化氮和二氧化氮。
熱力型：在燃燒過程中，空氣中的氮在高溫下氧化產生氮氧化物，這是一個不分支連鎖反應。
燃料型：燃料中含有的氮化合物在燃燒過程中氧化形成氮氧化物。
吸菸：吸菸產生的煙氣中也含有氮氧化物。
熱裂解：含有氮的有機化合物熱裂解後再氧化，也會產生氮氧化物。
工業排放：硝酸、氮肥、火藥等硝酸鹽工業排放的廢氣，以及有機合成、石油高溫裂解等工業過程也會產生氮氧化物。
汽車尾氣：汽車尾氣中含有大量的氮氧化物，主要是由於汽油燃燒產生。
自然界過程：如雷電、生物質的燃燒、土壤的排出物等也會產生氮氧化物。
飛行器排放：飛行器在平流層中排放廢氣也會增加NOx的濃度。
以上途徑中，人類活動主要通過燃料燃燒和工業生產過程排放氮氧化物，這些活動產生的氮氧化物大約為自然界的十分之一。