任何压力下，同体积的空气都比氮气重。因为空气除氮气外主要还有氧气、二氧化碳都比氮气的分子量大。氮气的分子式量为28，空气平均为29。空气略重。
单质氮在常况下是一种无色无臭的气体，在标准情况下的气体密度是1.25g·dm-3，氮气在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。
空气是指地球大气层中的气体混合。它主要由 78%的氮气、21%氧气、0.93%的稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙），0.04%的二氧化碳，0.03%的其他物质（如水蒸气、杂质等）组成的混合物。空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。