三氯化氮是一种危险且不稳定的物质，在60℃以下逐渐分解产生氮和氯，在一定条件下与生成反应达成可逆平衡。
气体在气相中体积分数为5.0%～6.0%时存在潜在爆炸危险。在密闭容器中60℃时受震动或在超声波条件下可分解爆炸，在非密闭容器中93～95℃时能自燃爆炸。在日光、镁光照射或碰撞“能”的影响下，更易爆炸，有实验表明三氯化氮体积分数大于1%时有电火花即可引爆。
三氯化氮爆炸前没有任何迹象，都是突然间发生。爆炸产生的能量与NCl3积聚的浓度和数量有关，少量NCl3瞬间分解引起无损害爆鸣。大量NCl3瞬间分解可引起剧烈爆炸，并发出巨响，有时伴有闪光，破坏性很大。
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