Þó að tilvist köfnunarefnisdíoxíðs í umhverfinu hafi vakið töluverða athygli, hefur það einnig mikilvæga iðnaðarnotkun.
Efnaframleiðsla: NO2 er mikilvægt milliefni í framleiðslu á saltpéturssýru, lykilhráefni til framleiðslu áburðar, sprengiefna og margra annarra efna.
Oxunarefni: Notað sem oxunarefni í efnahvörfum og eldflaugareldsneyti [10], NO2 er notað sem sterkt oxunarefni í ákveðnum efnahvörfum til að stuðla að eða stjórna hvarfferlinu.
Greinandi efnafræði: Litrófseiginleikar NO2 gera það hentugt sem sporefni í greiningarefnafræði til að rannsaka efnaferla andrúmslofts og umhverfisvöktun.