NO是一種強力的血管擴張物質，除可致低血壓外，還有許多作用。

近年來，對NO的研究廣泛開展，NO在致低血壓中的作用已經被肯定。NO的產生受三種不同的NO合成酶的影響，一般分為兩種酶，即結構酶及誘導酶。結構酶受細胞內Ca濃度及鈣調素調節。結構酶根據分布的部位不同，可分為兩種，即神經元NO合成酶和內皮細胞NO合成酶。正常情況下，NO的釋放受結構酶調節，所產生的NO對維持血管張力、抑制血小板聚集及白細胞黏附起重要作用。相反，誘導型NOS是不受鈣離子所影響的，故一般不表達，但在炎癥及其介質如LPS、IL-1β、TNF-α、IFN-γ和 PAF的刺激下，各種細胞包括巨噬細胞、內皮細胞、平滑肌細胞、肝細胞和心肌細胞等均可大量釋放NO。NO是通過激活鳥苷酸環化酶起作用的，結果使cGMP濃度增加，血管平滑肌松弛，對縮血管物質反應性降低，最后導致內毒素血癥時的頑固性低血壓。

NO還有對許多酶的抑制作用，如核糖核苷還原酶和線粒體酶。NO與超氧陰離子（O2-）反應能產生有細胞毒性的氧自由基如ONOO·，ONOO·是一種性質穩定的強氧化劑，是NO致細胞毒性的主要物質。另外有報道，NO有上調環氧化酶的催化作用，并使具有細胞毒的花生四烯酸產生增多。為此，許多研究企圖用抑制NO的產生來治療內毒素血癥。L-NMMA是NO合成酶的競爭性抑制劑，臨床應用結果表明，L-NMMA能防止內毒素誘發的低血壓，但不能降低病死率，而且L-NMMA的應用能產生嚴重的心血管不良反應，因此不能在臨床應用，如何更好地選擇NOS抑制劑值得進一步研究。