“笑氣”的學名叫做氧化亞氮，是一種無色有甜味的氣體，化學式為N2O。它是一種氧化劑，因為它在高溫情況下能夠分解成為氮氣和氧氣，因此在一定條件下能支持燃燒。不過在室溫下則表現的很穩定，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。
笑氣的麻醉作用於1799年由英國化學家漢弗萊·戴維發現的。該氣體的麻醉作用在早期主要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。它通常都是由NH4NO3，在微熱條件下分解產生，其反應的化學方程式為：NH4NO3N2O↑+2H2O。在等電子體理論中，通常認為N2O與CO2分子具有相似的結構（包括電子式），則其空間構型是直線型，N2O為極性分子。
不過由於笑氣的麻醉作用隻是微麻，全麻效果差，現在已經很少用了，目前常與氟烷、甲氧氟烷、乙醚或靜脈全麻藥合用。氧化亞氮（N2O）用於麻醉對人體並沒有很大的危害，對呼吸道無刺激，對心、肺、肝、腎等重要髒器功能也沒有任何損害。因為它在體內不會經過任何生物轉化或降解也沒有蓄積作用，絕大部分仍以原藥隨呼氣排出體外，就算有遺漏的僅小量也會由皮膚蒸發出去。笑氣一般吸入體內隻需要30—40秒即產生鎮痛作用，鎮痛作用強而麻醉作用弱，與麻醉不同的是受術者處於清醒狀態，這就要注意以下兩點：
（1）如果在大手術中使用的話，就需配合硫噴妥鈉及肌肉鬆弛劑等；而且吸入氣體中氧氣濃度不應低於20%；在麻醉終止後，還要吸入純氧10分鍾，以防止缺氧。
（2）雖然說氧化亞氮危害很小，但是對一些特殊的病人如有低血容量、休克或明顯的心髒病時，也可能會引起嚴重的低血壓。另外，氧化亞氮對有肺血管栓塞症的病人可能也會有害。