NO的作用機理：
一、舒張血管，保持全身血流通暢。NO可舒張血管以確保心臟的足夠血供。NO也可阻止血栓形成，血栓可誘發卒中和心臟病發作，同時NO可調節血壓。
二、逆轉動脈粥樣硬化。在冠狀動脈內，膽固醇和脂肪逐漸增多並形成動脈硬化斑塊，結果使動脈變窄、甚至阻塞，從而使心臟血液供應減少，NO可拮抗動脈粥樣硬化斑塊的形成。NO和他汀類常用藥物如立普妥和洛伐他汀協同作用可降低膽固醇水平。
三、免疫系統利用NO來抵禦傳染性細菌、病毒和寄生虫的侵襲，抑制各種癌細胞的增殖。
四、對中、重度糖尿病患者，NO能防止併發症的發生，特別是那些與血供減少相關的併發症。
五、大腦利用NO來儲存和恢復長期記憶，並傳遞信息，所以NO對記憶功能非常重要，特別是能預防阿爾茨海默病。
六、NO作為一種抗炎物質，可以明顯減輕關節腫脹和疼痛。
七、NO通過保証胃腸道黏膜血流正常以防止胃潰瘍形成。
八、作為一種神經遞質，NO能增加生殖器的血流，維持正常性功能。
九、NO是一種強抗氧化劑，能使機體內的自由基失活，而這種自由基可促使四種主要致死性疾病，即癌、糖尿病、心臟病和卒中的發生。