二氧化氮會透過“布朗運動”和重力作用與空氣混合，“布朗運動”的結果是均勻混合，重力作用的結果是上疏下密。

在水中的花粉或者其它小顆粒，會因為水分子的碰撞做無規則的運動，布朗最早發現了這個現象，所以叫“布朗運動”。空氣分子也會受到其它空氣分子的碰撞，我們可以直接把“布朗運動”推廣到分子層面。因為氣體分子更小，“布朗運動”也會更加劇烈。

空氣分子還會受到重力的作用，大氣層的密度隨著高度的增加而降低，就是這個原因。二氧化氮的分子量比空氣的分子量要大，重力對它的影響更大，因此隨著高度增加，二氧化氮的濃度衰減的比空氣快。

運動是可以疊加的，二氧化氮的擴散過程就是兩種運動疊加的過程。因為分子的“布朗運動”級別是每秒幾百米，所以氣體擴散基本上是均勻的，分子量大的氣體在底部略有富集。

這已有定論，肯定是均勻混合。

學過初中物理的話，應知道分子動理論的基本內容：物質是由分子組成的，分子不停地做無規則的運動，分子間存在引力和斥力。

其中，對證實氣體分子的運動的實驗應該有深刻的印象：將一個空瓶(其實充滿空氣)倒扣在一個充滿紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上，兩瓶口相對，中間用玻璃板隔開。當抽去玻璃板時，可以看到紅棕色的氣體不斷的向上運動，最後兩瓶的氣體顏色變得完全一樣。並且，不同物質在互相接觸時，彼此進入對方的現象這種現象叫做擴散。

注意到實驗特別將密度較大的二氧化氮氣體放在下部，就是為了避免浮力對實驗的影響。說到這裡，隨便說一句，在空間站裡，空氣不受重力(微重力)，也不存在浮力，空氣不能發生對流，曾有人提出蠟燭能否燃燒的問題。

有人認為燭芯點燃後在周圍產生一團以二氧化碳為主的熱空氣，外部的冷空氣進不來，燭芯處得不到氧氣補充，所以，點燃後蠟燭會很快熄滅。想想確有道理，直到後來宇宙飛船上天了，結果發現燃燒可以維持，只是火焰的形狀不是我們常見的那樣，而是變成球形的，比平時看到的火焰也暗一些。

原因是對流雖不復存在，但空氣分子的無規則熱運動卻沒停止。燭芯附近燃燒生成的熱空氣向外擴散，周圍含有氧氣的冷空氣向燭芯處擴散，就可提供燃燒需要的氧氣，使燃燒得以延續。因為只靠分子的運動，沒有其他因素的影響，向各個方向的運動是均等的，所以，火焰是球形的。單純依靠擴散提供氧氣，不像在地球既有擴散又有空氣對流那樣供養充足，火焰自然不會很旺。