硝基甲烷是一種具有爆炸性的化學物質，它在強烈震動、受熱或遇到無機鹼類、氧化劑、胺類等物質時能引起爆炸。硝基甲烷易燃，其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限下限為7.3%(vol)。在毒性方面，硝基甲烷的毒性很大，能夠刺激眼睛和黏膜，空氣中最高容許濃度為0.01%。
當人體吸入高濃度的硝基甲烷蒸氣時，可能會出現頭暈、四肢無力、呼吸困難、紫紺、意識喪失和癲癇樣抽搐等症狀。它對呼吸道黏膜有輕度刺激作用，並且可能會導致肝、腎損害，甚至繼發腎病。此外，硝基甲烷還會使血中高鐵血紅蛋白含量增高。
硝基甲烷是一種高閃點液體，它在發生分解時會釋放出有毒的氧化氮(NOX)煙霧，並且在遇到高溫或明火時能引起燃燒。