其麻醉作用于1799年，由英国化学家汉弗莱戴维发现。有关理论认为一氧化二氮与二氧化碳分子具有相似的结构，则其空间构型是直线型，一氧化二氮为极性分子。现在主要用于表演，也可以用来做赛车加速器中的助燃剂。
一氧化二氮是约瑟夫普利斯特里在1772年发现的，汉弗莱戴维自己和他的朋友，包括诗人柯尔律治和罗伯特骚塞在18世纪90年代试验了这种气体。他们发现一氧化二氮能使病人丧失痛觉，而且吸入后仍然可以保持意识，不会神志不清。
不久后笑气就被当作麻醉剂使用，尤其在牙医师领域。因为通常牙医师无专职的麻醉师，而诊疗过程中常需要病患保持清醒，并能依命令做出口腔反应，故在此气体给牙医师带来极大的方便。
一氧化二氮作为吸入麻醉剂在医药上应用已久，已经很少用它了。吸入一氧化二氮和空气的混合物，当其中氧浓度很低时可致窒息;吸入80% 一氧化二氮和氧气的混合物引致深麻醉，苏醒后一般无后遗作用。
