Kvävedioxid bildas vid all typ av förbränning. För de flesta tätorter är biltrafiken den största utsläppskällan. Andra källor som energianvändning, energiproduktion, arbetsmaskiner och sjöfart kan också ge betydande bidrag till halterna av kvävedioxid. Halten av kvävedioxid i luft används ofta som en indikator för utsläpp av olika luftföroreningar som kommer från biltrafiken.
Förhöjda halter av kvävedioxid kan ge negativa effekter på både hälsa och miljö. Dagar med förhöjda halter av kvävedioxid kan till exempel förvärra för dem som redan har astma eller lungproblem. Nedfallet av kväveföreningar orsakar försurning och övergödning i naturen. Kvävedioxid deltar även i bildandet av marknära ozon, som i sin tur kan ge effekter på hälsa och miljö.