Tlenek azotu (NO) jest wolnym rodnikiem, co warunkuje jego wysoką reaktywność w układach biologicznych. Jest obecny w środowisku glebowym jako produkt reakcji nitryfikacji i denitryfikacji, w komórkach roślinnych może być syntetyzowany w wyniku reakcji enzymatycznych (katalizowanych przez roślinną syntazę tlenku azotu i/lub reduktazę azotanową) lub powstawać spontanicznie w wyniku reakcji nieenzymatycznych. Podobnie jak w organizmach zwierzęcych pełni rolę cząsteczki sygnałowej.