一氧化二氮，無色、有甜味氣體，又稱笑氣，是一種氧化劑，化學式N_2O，在一定條件下能支持燃燒（同氧氣，因為笑氣在高溫下能分解成氮氣和氧氣），但在室溫下穩定，有輕微麻醉作用，並能致人發笑，能溶於水、乙醇、乙醚及濃硫酸。其麻醉作用於1799年由英國化學家漢弗萊·戴維發現。該氣體早期被用於牙科手術的麻醉，是人類最早應用於醫療的麻醉劑之一。它可由NH_4NO_3在微熱條件下分解產生，產物除N_2O外還有H_2O，此反應的化學方程式為：NH_4NO_3=N_2O↑+2H_2O。等電子體理論認為N_2O與CO_2分子具有相似的結構（包括電子式），則其空間構型是直線形。
1772年，英國化學家普利斯特列發現了一種氣體。他製備一瓶氣體後，把一塊燃著的木炭投進去，木炭比在空氣中燒得更旺。他當時把它當作“氧氣”，因為氧氣有助燃性。但是，這種氣體稍帶“令人愉快”的甜味，同氧氣不同；它還能溶於水，比氧氣的溶解度也大得多。這種氣體究竟是什麼，成了一個待解的“謎”。
事隔26年後的1798年，普利斯特列實驗室來了一位年輕的實驗員，他的名字叫戴維。戴維有一種忠於職責的勇敢精神，凡是他製備的氣體，都要親自嗅幾下，以了解它對人的生理作用。當戴維吸了幾口這種氣體後，奇怪的現象發生了：他不由自主地大聲發笑，還在實驗室裏跳舞，過了好久才安靜下來。因此，這種氣體被稱為“笑氣”。
戴維發現“笑氣”具有麻醉性，事後他寫出了自己的感受：“我並非在可樂的夢幻中，我卻為狂喜所支配；我胸懷內並未燃燒著可恥的火，兩頰卻泛出玫瑰一般的紅。我的眼充滿著閃耀的光輝，我的嘴喃喃不已地自語，我的四肢簡直不知所措，好像有新生的權力附上我的身體。”
不久，以大膽著稱的戴維在拔掉齲齒以後，疼痛難熬。他想到了令人興奮的笑氣，取來吸了幾口。果然，他覺得痛苦減輕，神情頓時歡快起來。
笑氣為什麼具有這些特性呢？原來，它能夠對大腦神經細胞起麻醉作用，但大量吸入可使人因缺氧而窒息致死。
1844年12月10日，美國哈得福特城舉行了一個別開生麵的笑氣表演大會，每張門票收0.25美元。在舞台前一字排列著8個彪形大漢，他們是特地請來處理誌願吸入笑氣者可能出現的意外事故的。
有一個名叫庫利的藥店店員走上舞台，誌願充當笑氣吸入的受試人。當庫利吸入笑氣後，歡快地大笑一番。由於笑氣的數量控製得不好，他一時失去了自製能力，笑著、叫著，向人群衝去，連前麵有椅子也未發現。庫利被椅子絆倒，大腿鮮血直流。當他一時眩暈並蘇醒後，毫無痛苦的神情。有人問他痛不痛，他搖搖頭，站起身來就走了。
庫利的一舉一動，引起觀眾席上一位牙醫韋爾斯的注意。他想，庫利跌碰得不輕，為什麼他不感到疼痛？是不是笑氣有麻醉的功能？當時，還沒有麻醉藥，病人拔牙時和受刑差不多，很痛苦。於是，他決定拿自己來做實驗。
一天，韋爾斯讓助手準備拔牙手術器具，然後吸入笑氣，坐到手術椅上，讓助手拔掉他一顆牙齒。牙拔下了，韋爾斯一點兒也不覺得疼。於是，笑氣作為麻醉劑很快進入醫院，並被長期使用著。
加熱或撞擊硝酸銨可以生成一氧化二氮和水：NH_4NO_3=N_2O↑+2H_2O。工業上對硝酸銨熱分解可製得純度95%的一氧化二氮。
1個笑氣分子與6個水分子結合在一起，當水中溶解大量笑氣時，再把水冷卻，就會有笑氣晶體出現。把晶體加熱，笑氣會逸出。人們利用笑氣這種性質，製高純笑氣。