Účinky v neklinických studiích byly pozorovány pouze po expozicích dostatečně převyšujících maximální expozici u člověka, což svědčí o malém významu při klinickém použití.
Akutní toxicita je spojená s anoxií, která vzniká následkem zvýšené hladiny methemoglobinu.
V některých testovacích systémech je oxid dusnatý genotoxický. Při inhalační expozici odpovídající doporučené dávce (20 ppm) po 20 hod/den po dobu až dvou let nebyly u potkanů zjevné žádné důkazy kancerogenních účinků. Expozice při vyšších dávkách nebyla zkoumána.
Nebyly provedeny žádné studie reprodukční toxicity.