Mange spedbarn med hypoksisk respirasjonssvikt har en sporadisk lungesykdom, som betyr at luftstrømmen (og derfor oksygenering) er bra i enkelte områder av lungene, og mindre bra eller fraværende i andre områder.
Når nitrogenoksid inhaleres, slapper de trange blodårene av, slik at strømmen av blod fra hjertet øker, og mengden blod som går utenfor lungene reduseres. Strømmen av blod økes i de områdene i lungene der luftstrømmen er størst og der best mulig gassveksling kan finne sted.
Den farmasøytiske utviklingen av inhalert nitrogenoksid startet på 1980-tallet av tre forskere – Robert F. Furchgott, Louis Ignarro og Ferid Murad. De ble tildelt Nobelprisen i fysiologi og medisin i 1998.