亚硝胺化合物多为液体或固体。结构通式为

可分亚硝胺和亚硝酰胺二类。亚硝胺的R₁和R₂为烷基、芳基或脂环化合物;亚硝酰胺的R₁为烷基，R₂为酯基(如-CO·O·C₂H₅)或酰胺基(—CO·NH2)。除二甲基和二乙基衍生物外，几乎不溶于水，溶于有机溶剂。具有光敏性，在紫外线照射下，发生光解作用。N-亚硝胺可还原为肼，或氧化生成醛及硝基化合物。二甲基亚硝胺除生成甲醛外，在有机溶剂中形成一种强甲基化剂——偶氮烷烃;在水溶液中，在适当的pH下可形成偶氮甲烷和碳鎓离子。亚硝胺化合物主要用于化学实验室以及橡胶和化工生产中。肉类加工中作为着色剂和防腐剂的亚硝酸盐，以及自然界存在的硝酸盐还原为亚硝酸盐后，在胃肠道内和仲胺作用生成亚硝胺。硝酸盐、亚硝酸盐和能发生亚硝基化的氨基化合物进入体内，都可在体内成为危害健康的潜在因素。维生素C能对亚硝酸钠起还原作用，阻断亚硝胺在胃内的合成。

亚硝胺和亚硝酰胺对实验动物的LD₅₀为150～500mg/kg。亚硝胺急性毒作用主要在肝脏，引起肝小叶中心性出血坏死;此外，还可引起肺出血，腹腔、胸腔有血性渗出液，对眼、皮肤、呼吸道有刺激作用。亚硝酰胺有直接刺激作用，引起局部组织严重损害。对肝脏损害作用小，主要是肝小叶周边性损害。

动物实验证实亚硝胺化合物有致癌作用。以啮齿类动物最敏感，每日喂饲量达1mg/kg或更少时就可致癌。有些仅一次较大剂量也引起肿瘤。亚硝胺化合物的致癌性随其化学结构、剂量而有所不同。二烷基亚硝胺的R1和R₂对称时，如二甲基或二乙基亚硝胺，在大鼠通常引起肝癌，二丁基亚硝胺引起膀胱癌，二戊基亚硝胺引起肺癌。R1和R2不对称时，尤以其中一个为甲基者，如甲基戊基亚硝胺或甲基苯基亚硝胺，经常引起食管癌;含有环仲胺基的亚硝胺，如亚硝基哌啶、二硝基哌嗪等亦引起食管癌。从剂量来看，长期给予大鼠低剂量的二甲基亚硝胺引起肝癌，而当一次大剂量时则引起肾癌。

目前虽缺乏亚硝胺引起人类肿瘤的直接证据，但由于亚硝胺化合物可以引起各种动物的多种器官和组织肿瘤，很难认为人类会例外。

亚硝胺需经酶的活化才能致癌，而亚硝酰胺可以直接致癌。最终致癌物可能为偶氮烷烃和碳鎓离子，它们能使细胞的核酸和蛋白质烷化，尤其是RNA和DNA的鸟嘌呤的N-7位发生烷化。核酸的烷化或蛋白质合成受到干扰，改变了细胞的遗传特性，通过体细胞突变或细胞的分化调控失常，诱发肿瘤。

亚硝酰胺为强烈的化学诱变剂。N-甲基-N′-亚硝基胍，在常用的微生物测试系统和果蝇等中均能诱变。亚硝胺要在体内经过代谢活化才能显示其诱变活力，如N-二甲基亚硝胺等在用微生物测试时需要有肝微粒体的存在，或者用果蝇或宿主间介法测试，方能得到阳性结果。

对受孕动物用不同途径给药(皮下、腹腔、静脉、经口或吸入) 都有致畸和通过胎盘致癌作用。关键是受孕期的给药时间。大鼠在受孕后1～10日给药可引起胎毒作用，在第8～10日则有致畸作用，第10日至临产时给予者有致癌作用。由于胎仔直至出生前后几日才有足够量的活化酶，因此亚硝胺致畸和通过胎盘的致癌作用一定要在产仔前几日给药才能得阳性结果。在受孕后第19日用一次量的N-甲基亚硝基脲时不仅在大鼠的第一代，还可在第二代发生肾脏和中枢神经系统肿瘤。