烃分子中的氢原子被硝基（—NO₂）取代所生成的化合物，叫做硝基化合物。硝基化合物和硝酸酯分子中都含有硝基，但它们是两类不同的有机物。硝基化合物（R—NO₂）分子中的硝基跟烃基中的碳原子连接，而硝酸酯（R—O—NO₂）分子中的硝基通过氧原子跟烃基中的碳原子连接。一硝基化合物（R—NO₂）和亚硝酸酯（R—ONO）互为同分异构体。硝基化合物一般有颜色，能被多种试剂还原。在酸性条件下，硝基还原成氨基。例如，硝基苯（C₆H₅NO₂）还原成苯胺（C₆H₅NH₂）。在碱性条件下比较复杂，会发生还原和缩合反应，形成一系列的含氮有机化合物。芳香族多硝基化合物有强氧化性，能用作炸药（如TNT）。