硝酸可以与醇发生酯化反应生成对应的硝酸酯，在机理上，硝酸参与的酯化反应过去被认为生成了碳正离子中间体，但许多文献将机理描述为费歇尔酯化 反应(Fischer esterification)，即"酸脱羟基醇脱氢"与羧酸的酯化机理相同。

硝酸作为氮的最高价(+5)水化物，具有很强的酸性，一般情况下认为硝酸的水溶液是完全电离的。硝酸可以与醇发生酯化反应，如硝化甘油的制备。(实际上我们会使用浓硫酸，产生大量NO2)，成本较低而且较容易处理，与其他更强的脱水剂，例如P4O10，也可以产生大量的硝酰阳离子，这是硝化反应能进行的本质。

硝酸的酯化反应被用来生产硝化纤维，方程式见下:

3nHNO3+ [C6H7O2(OH)3]n--→ [C6H7O2(O-NO2)3]n+ 3nH2O

硝化甘油的制作，方程式见下:

浓硝酸或发烟硝酸与脱水剂(浓硫酸、五氧化二磷)混合可作为硝化试剂对一些化合物引发硝化反应，硝化反应属于亲电取代反应(electrophilic substitution)，反应中的亲电试剂为硝鎓离子，脱水剂有利于硝鎓离子的产生。

最为常见的硝化反应是苯的硝化:Ph-H + HO-NO2 --→ Ph-NO2 + H2O

硝酸分子中氮元素为最高价态(+5)因此硝酸具有强氧化性，其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为二氧化氮，稀硝酸主要为一氧化氮，更稀的硝酸可以被还原为一氧化二氮、氮气、硝酸铵等，需要指出，上述只是优势产物，实际上随着反应的进行，硝酸浓度逐渐降低，所有还原产物都可能出现。

硝酸有关电势图见下(标况 E/V)

HNO3-0.798.9→NO2-1.08→HNO2-1.04→NO-1.582→N2O-1.77→N2-0.27→NH4

HNO3-0.97→NO

HNO3-1.25→N2O

HNO3-0.88→N2

浓硝酸:

Zn+ 4HNO3====Zn(NO3)2+ 2NO2↑+ 2H2O

P+ 5HNO3==== H3PO4+ 5NO2↑+ H2O

稀硝酸:

3Zn+ 8HNO3==== 3Zn(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O

3P+5HNO3+2H2O====3H3PO4+5NO↑

很稀硝酸:

4Zn+10HNO3====4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O

极稀硝酸:

4Zn+10HNO3====4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O

PS:纯硝酸可以发生自偶电离:2HNO3<==>H2O+NO2+NO3