工作原理
NOS的工作原理是把NO（一氧化二氮，俗稱"笑氣" (LAUGHGAS)）形成高壓的液態後裝入鋼瓶中，然後在發動機內與空氣一道充當助燃劑與燃料混合燃燒（NO可放出氧氣和氮氣，其中氧氣就是關鍵的助燃氣體，而氮氣又可協助降溫），NO高溫時產生兩個氮原子一個氧原子，氧原子助燃，氮原子給氣缸降溫。以此增加燃料燃燒的完整度，提升動力 。
由於NOS提供了額外的助燃氧氣，所以安裝NOS後還要相應增加噴油量與之配合。正所謂“要想馬兒跑得快，就要馬兒多吃草”，燃料就是發動機的草，這樣發動機 的動力才得到進一步的提升。
NOS 與渦輪增壓和機械增壓一樣，都是為了增加混合氣中的氧氣含量，提升燃燒效率從而增加功率輸出，不同的是NOS是直接利用氧化物，而增壓則是通過外力增加空氣密度來達到目的的。也許有人會問為什麼不直接使用氧氣而用NO呢？那是因為用氧氣難以控制發動機的穩定性（高溫和爆發力）。
主要結構
儲存NO的專用儲氣罐淨重約6.7kg，充滿NO後約11kg。按照每次使用1min來算（專家建議NOS系統每次使用時間不可超過1min，一瓶氣可以用3538次左右。
根據一輛夏利2000的實際使用情況，其1.342L的8A發動機加裝NOS後，其0~100km/h加速時間減少了23%，而功率提升了21kw。
NOS是以一氧化二氮灌入引擎後提升爆發力，因此在改裝NOS時至少必須包含以下幾項硬體，分別是氣瓶、噴嘴、電磁閥以及啟動開關。
氣瓶就是填充一氧化二氮的鋼製容器，除了外觀尺寸上的分別，亦有空重、總重以及瓶內壓力等規格;噴嘴如同引擎供油系統中的噴油嘴，噴嘴口徑越大，噴出的氣體量就越多，對於馬力的助益也相對越大；電磁閥是控制噴嘴作動的重要組件，因為NOS的噴射原理是利用瓶內壓力將氣體灌入引擎，因此在氣瓶和噴嘴之間必須裝設一個控制器，以控制氣體的噴射竺否；啟動開關則是提供指令讓電磁閥作動的重要部品，一般大多裝設在油門踏板正下方，或是節氣門拉線的末端位置，不過也有利用節氣門電壓以感測油門開度，讓駕駛者在油門全開之際一併啟動NOS。
改裝形式
其實在NOS系統中，除了上述四項主要結構，氣瓶本身的開關外，還必須另外裝設一或二道安全開關，否則長時間使用NOS會導致燃燒室壓力過大，溫度也會急劇升高,所以一般通常是將NOS視作"最後階段"，或是在"重要關頭"才使用。而為了使 NOS在平常處於Off狀態，安全開關就顯得格外重要 。
NOS系統使用時間最好不要超過10S。好像現還沒有引擎能夠承受1min以上的NOS噴射…… 因為長時間使用NOS噴射，可以使發動機內壁磨損嚴重，最終引起俗稱“爆缸”的嚴重後果。一些賽車遊戲中的N2O，也就是指的這個加速裝置。
基於安全性的考量，一般建議最好不要連續使用超過1分鐘，否則引擎會承受過大負荷而受損。除此以外，噴嘴的裝設位置和電磁閥的控制精準性也不容忽視。噴嘴的位置會影響氣體流速和霧化效果，所以一般多半裝設在距離節氣門15—30cm處；電磁閥的精準性則相當重要，因為NOS必須在節氣門全開的狀態下噴射，如果在節氣門開啟角度不足或是已經關閉時繼續供給，將造成一氧化二氮逆流，嚴重者甚至會出現回火現卜這時候流量計或空氣芯就很容易損壞。
NOS的改裝形式，基本上可以大分為"乾式"，與"濕式"兩種，乾式是指單純噴射氣體，濕式則是除了氣體之外還包括了燃油，因此濕式系統所使用的噴嘴通常為"丫"字形設計，也就是將一氧化二氮與燃油同時噴入燃燒室。就改裝效果來說，比干式系統更能精準控制油氣混合比，因此也可以使用大流量噴嘴，馬力的提升幅度也更大。
除了乾式和濕式之外，依照噴嘴裝設的位置，NOS還可以分成單點與多點兩種噴射形式。單點所指的是噴嘴裝設在節氣門前方的進氣管路上，國內改裝店家多半是採取這種方式；多點則是由數個噴嘴所構成，位置多半是裝設在進氣歧管上，也就是針對每隻歧管個別加裝上獨立的噴嘴，多點直噴式在美國Drag職業賽車上相當常見，改裝效果也比起單點形式更為優異，不過由於歧管必須鑽孔加工，而且作動時引擎會承受極大負荷，也更容易造成缸內部品的傷害,因此較少用在一般道路版的NOS改裝上。
尼古拉斯凱奇《極速60秒》中67年福特野馬的GT500使用了該系統。
