Tlenek azotu, , NO – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków azotu, w którym azot występuje na drugim stopniu utlenienia.
W temperaturze pokojowej jest to bezbarwny gaz o temperaturze topnienia i temperaturze wrzenia . Ma jeden niesparowany elektron (jest rodnikiem), stąd jest niestabilny i reaktywny. W powietrzu samorzutnie reaguje z tlenem, tworząc trujący dwutlenek azotu .
Znaczenie biologiczne tlenku azotu Jest związkiem o dużej aktywności biologicznej. Pełni wiele funkcji fizjologicznych u ssaków (również u człowieka). Niewielkie rozmiary cząsteczki i lipofilność powodują, że łatwo przenika przez błony biologiczne bez pośrednictwa układów transportujących.
W organizmie tlenek azotu powstaje z grupy guanidynowej z L-argininy w reakcji katalizowanej przez kilka izoform enzymu syntazy tlenku azotu (NOS). W reakcji konieczna jest obecność tlenu cząsteczkowego i kofaktorów: NADPH, FAD, tetrahydrobiopteryny ().
Zanim odkryto rolę tlenku azotu w organizmie, nieznany związek powodujący rozkurcz mięśniówki gładkiej zwano śródbłonkowym czynnikiem rozluźniającym (EDRF – Endothelium-derived relaxing factor). EDRF odkrył i scharakteryzował Robert F.