亞硝酸鈉的分子式NaNO2，當遇到不同的無機酸或羧酸會產生HNO2，在大多數的有機合成中，NaNO2都是以不穩定的HNO2形式參與反應的，而涉及到HNO2的反應通常很復雜，因為在溶液中還存在N2O3、ON+等。包括NOX、RNH2在內的一系列化合物都能發生重氮化和亞硝基化反應。

  與氨及相關物質的反應

  通常情況下，NaNO2的HCl溶液與氨反應能很快進行，而且多數下能定量反應。對伯胺而言，反應產生重氮離子中間體，然后消除一分子的N2形成碳正離子，再進一步與親電試劑反應(式1)[1~3]。

  而當分子中存在多個親核官能團時，所形成的重氮基團則可能繼續反應(式2)[4]，在NaNO2作用下，伯胺首先形成重氮鹽，然后與仲胺發生關環反應。

  C-亞硝化反應

  烷烴的中心碳一般不發生亞硝化反應，除非連有�；�、芳�；�、羰基、羧基、硝基、氰基、亞氨基或苯基等吸電子基團。一般的產物是亞硝胺或肟，硝基的鄰位碳在NaNO2作用下生成肟(式3)[5]。式4則是碳原子部位發生亞硝化，產物為亞硝胺[6]。

  用NaNO2的HCl溶液對酚進行亞硝化會得到相應的亞硝基化合物。例如，苯酚一般生成4-亞硝基苯酚，同時會有少量2-取代的異構體(約10%)，而2-萘酚則會生成1-亞硝基-2-萘酚。如果用NaNO2與NaOH先作用后再加入乙酸，則可以在芳香環上直接引入亞硝基(式5)[7]。

  N-亞硝化NaNO2除了可使碳原子發生亞硝化，也可使氮原子發生亞硝化，在加熱條件下，產物可脫去一分子氮氣而轉化為酯類化合物(式6)[8]。

  氧化反應

  在催化劑等的作用下，NaNO2可將伯醇、仲醇等化合物氧化為相應的醛、酮(式7)[9]。

  除了可以發生氧化反應以外，NaNO2同樣可以參與還原反應，如亞硝酸根能夠轉化為硝酸根，進而實現對某些化合物的還原