氮气和氧气在常温常压下化学性质非常稳定，难以发生反应，这主要是因为氮气分子中的氮氮三键（N≡N）键能非常高，需要克服很大的能量势垒才能断裂。然而，当条件变得极端，特别是达到高温高压时，氮气和氧气之间的反应性会显著增强，甚至可以发生剧烈的化学反应。
高温高压是打破氮气分子稳定性的关键因素。例如，在闪电发生时，巨大的电能可以提供足够高的温度，使空气中的氮气和氧气分子分解，然后这些高能的原子或分子会重新组合，形成氮氧化物（如NO）。工业上合成氨（Haber-Bosch法）也需要在高温（约800-900°C）高压（150-200个大气压）以及催化剂的作用下，才能使氮气和氢气反应生成氨气，而氧气虽然不直接参与此反应，但高温高压条件同样适用于氮气与其他氧化剂的反应。
此外，在火箭发动机等极端条件下，高温高压环境会使氮气和氧气发生爆炸性反应，生成氮氧化物，这些氮氧化物不仅是空气污染物，也被用作火箭燃料的氧化剂。因此，高温高压是促进氮气和氧气反应的关键条件，使得它们能够从相对惰性的气体转变为参与多种化学反应的活跃物质。