原理：硝酸根離子有氧化性,在酸性溶液中能使亞鐵離子氧化成鐵離子,而自己則還原為一氧化氮.一氧化氮能跟許多金屬鹽結合生成不穩定的亞硝基化合物.它跟硫酸亞鐵反應即生成深棕色的硫酸亞硝基鐵：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO FeSO4+NO=Fe（NO）SO4 實驗室裡常利用這個反應檢驗硝酸根離子,稱為棕色環試驗.這種簡單亞硝基化合物只存在於溶液內,加熱時,一氧化氮即從溶液內完全逸出.亞硝酸根離子也能發生類似的反應.要區別這兩種酸根離子可以用濃磷酸,亞硝酸根離子能顯現深棕色而硝酸根離子卻不能.【 其它實驗方法：適用於固態的硝酸鹽或相當濃的硝酸鹽溶液.把少量的硝酸鹽晶體或濃溶液置於試管內,然後加入少量濃硫酸（1∶1）.再向試管內加入一小塊銅片.給試管加熱,有紅棕色氣體產生,則證明含有硝酸根離子.Cu+2NO3-+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O.】

在高中階段，可以利用硝酸的強氧化性來檢驗。即在硝酸根溶液中加入硫酸酸化，此時可以與銅反應而產生紅棕色的二氧化氮，溶於水呈淡黃色。

硝酸根的特徵檢驗方法是棕色環實驗。反應的原理是利用硝酸根酸化後具有強氧化性，可將亞鐵離子氧化為三價鐵，生成的一氧化氮與三價鐵離子結合後生成深棕色的硫酸亞硝基鐵。硫酸亞硝基鐵很不穩定，加熱即可分解。

測銨根加濃的氫氧化鈉溶液加熱，用溼潤的酚酞試紙檢驗該氣體，試紙變紅則有銨根離子。檢驗硝酸根是放入銅片無現象，在滴入鹽酸，溶液變藍併產生無色氣體，氣體在試管口變紅棕色。