硝酸工艺主要有稀硝酸工艺和浓硝酸工艺。

以氨为原料生产稀硝酸，生产步骤分为氨的接触氧化和氧化氮吸收。

在催化剂存在和一定温度下氨与空气中的氧作用生成一氧化氮，反应式为：

4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O      ΔH=-907.28kJ

此反应十分迅速。催化剂有以铂为主体的铂-铑网和以铁、钴的氧化物为主体的非铂催化剂，工业上广泛采用的是铂-铑网。反应温度为800～900℃，氨氧化率可达95%～98%，氨-空气混合气中氨含量为9.5%～11.5%（体积分数），若氨含量达到爆炸极限（体积分数为15.5%～27%）将引起爆炸。

先将一氧化氮氧化成二氧化氮，反应式为：

2NO+O₂→2NO₂        ΔH=-112.6kJ

此反应与通常的化学反应不同，温度越高，反应速率越慢。然后用水吸收二氧化氮生成硝酸，反应式为：

3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO     ΔH=-136.2kJ

吸收反应中放出的一氧化氮，再氧化成二氧化氮，与水反应进行吸收。这是一个体积缩小、放热的可逆反应，故提高压力和降低温度对反应有利。由于该反应受化学平衡限制，在通常的氧化氮气体浓度时，只能获得稀硝酸。常压吸收下的浓度不超过50%HNO₃，加压吸收下的浓度不超过70%HNO₃。

吸收后的气体中还残留有氮氧化物，含量多少取决于吸收容积、操作压力和操作温度。为了防止污染环境，中国现行国家标准《硝酸工业污染物排放标准》（GB 26131—2010）规定，采用氨氧化法生产硝酸的企业，氮氧化物排放限值为300毫克/米³。工业生产上有两种尾气处理方法：①溶液吸收法。采用较早，以碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质或硫酸亚铁等盐类的水溶液作吸收剂，流程简单，易于操作，但难以将氮氧化物含量降到600毫克/米³以下，故仅适用于尾气中氧化氮含量较高的常压吸收流程。②催化还原法。有催化剂存在时利用氨、甲烷等使氮氧化物还原为氮和水，此法不能回收氮氧化物，但装置紧凑，操作方便，可以将尾气中氮氧化物含量降到300毫克/米³以下。催化还原法分为选择性催化还原法和非选择性催化还原法。

根据氨氧化和氧化氮吸收两部分的压力不同，稀硝酸生产流程分为4种类型：①常压法，全部过程在常压下操作。特点是氨氧化率高，铂催化剂损失较低，设备结构简单；但吸收塔容积大，成品硝酸浓度较低，尾气中氮氧化物排放浓度较高。②全压法，全部过程在加压下操作，因采用压力不同分为中压（250千～500千帕）和高压（710千～1420千帕）两种流程。特点是氧化氮吸收率高、成品硝酸浓度高、吸收塔容积小、能量回收率高；但加压下氨氧化率稍低、铂催化剂损失较多。③综合法，氨氧化和氧化氮吸收分别在常压和加压下操作，具有常压法和全压法的优点。但在实际运行中，由于氧化氮压缩机气缸沸点腐蚀，机组腐蚀严重，运行情况欠佳，由于技术落后，现已淘汰。④双加压法，新建的大型硝酸生产装置大多采用双加压硝酸工艺。这种工艺氨氧化在360千～560千帕（绝对压力）下操作，氧化氮吸收在850千～1550千帕（绝对压力）下操作。主要的双加压硝酸生产工艺来源有格朗德-帕鲁依斯法、弗里德里希-伍德法、西班牙TR法。这3种方法大致流程相同，只是反应和吸收压力略有变化，能量回收过程换热器设置及数量有所调整，其余大致相同。

稀硝酸工艺过程是氨气、空气分别经过滤处理，在混合器中均匀混合后进入氨氧化器（俗称氧化炉），在铂催化网上进行氨的氧化反应，反应温度为860℃左右。高温氧化氮气体从氨氧化器出来后经回收热能和冷却，由氧化氮压缩机加压到吸收压力，冷却后进入吸收塔，被水吸收制得稀硝酸。因酸中有氮氧化物溶解，故设漂白塔，用空气将氮氧化物进行气提，即得成品硝酸。吸收塔排出的尾气，经换热升温后进入尾气还原反应器，脱除氮氧化物，通过透平膨胀机回收能量后放空。稀硝酸生产技术的发展方向是提高操作压力、提高成品硝酸浓度、降低尾气中氧化氮含量、充分回收能量及装置大型化。最大的单系列硝酸装置产量为日产2000吨（以100%HNO₃计）。

硝酸与水混合，在硝酸浓度为68.4%时形成共沸混合物（称共沸酸），故浓硝酸不能由稀硝酸简单蒸馏制得。工业上生产浓硝酸有3种方法：①间接浓缩法，利用脱水剂萃取蒸馏稀硝酸，此法基于脱水剂与水的亲和力大于硝酸与水的亲和力的原理，当硝酸-水-脱水剂三元混合物沸腾时，液面上的水蒸气分压降低，硝酸蒸气分压增加，从而制得浓硝酸。常用的脱水剂有硝酸镁、浓硫酸。②直接合成法，于1932年开发，在一定的温度和压力下，液态四氧化二氮和氧气、水直接反应生成浓硝酸。反应式为：

2N₂O₄+2H₂O+O₂→4HNO₃     ΔH=-59.5kJ

此法包括氨的氧化、一氧化氮氧化及氮氧化物冷凝和硝酸合成3个步骤。与制取稀硝酸一样，都是以氨为原料，主要区别是：除去多余的水，只需将氨氧化反应生成的水的2/3除去，即可制得浓硝酸；需要制备液态四氧化二氮，即先利用氧化氮气体中的氧将一氧化氮氧化成二氧化氮，再用浓硝酸使其接近完全氧化，然后在低温下二氧化氮叠合并被冷凝成液体四氧化二氮，与稀硝酸和氧气直接合成浓硝酸；超共沸酸的蒸馏法，包括氨的氧化、超共沸酸的制取和直接蒸馏等步骤。其氨氧化工艺同稀硝酸生产过程中的氨氧化工艺，通过除水及吸收后，制得浓度在68.4%以上的超共沸酸，经过蒸馏制得浓硝酸。