五氧化二氮（化学式：N2O5），又称硝酐，是硝酸的酸酐。通常状态下呈无色柱状结晶体，均微溶于水，水溶液呈酸性。溶于热水时生成硝酸。熔点32.5℃，易升华，易分解。
分子结构： 五氧化二氮分子是平面形分子，分子中存在离域π键。
五氧化二氮很容易潮解，而且在-10℃以上能分解生成毒气二氧化氮及氧气，但在10℃以下时较稳定。遇高温及易燃物品，会引起燃烧爆炸。由五氧化二氮引起的火灾，可使用水或泡沫进行扑灭。
五氧化二氮分子中主要为sp2杂化,含有6个σ键和2个三原子四电子离域π键。一般地，在标况下，五氧化二氮为无色固体，在漫射光和280K以下稳定，在气态时不稳定。
通常认为，固体状态下，他由两种离子构成：NO2 +(硝酰阳离子)和NO3 -(硝酸根离子)(2、3为下标，+、-为上标)，其中阳离子呈直线型，键长115pm，阴离子呈三角形，键长122pm，阴阳离子的中心N原子间距为273pm，且阳离子垂直于阴离子所在平面。
制法：
2NO2+O3=N2O5+O2
或4HNO3+2P2O5=2N2O5+4HPO3