Produkt leczniczy stosuje się wziewnie. Dawkę i długość stosowania określa personel medyczny. W przypadku wprowadzenia do znieczulenia ogólnego należy prowadzić inhalację mieszaniną gazów medycznych: 70% podtlenku azotu i 30% tlenu. W czasie podtrzymywania znieczulenia ogólnego należy prowadzić inhalację mieszaniną zawierającą 30-70% podtlenku azotu w tlenie. W położnictwie, gdzie preparat stosowany jest jako środek analgetyczny, stężenie podtlenku azotu wynosi 25-50% mieszaniny oddechowej (pozostałą część stanowi tlen). Ograniczenia w sposobie dawkowania wynikają z działań niepożądanych wywołanych przez podtlenek azotu oraz chorób współistniejących (ciężka niewydolność serca, zaburzenia czynności płuc, podwyższone ciśnienie śródczaszkowe). Podkreślić należy bezwzględną konieczność ciągłego monitorowania czynności układu oddechowego i krążenia poprzez zastosowanie EKG i pulsoksymetrii. Produkt leczniczy należy podawać przy użyciu maski twarzowej bądź przez rurkę intubacyjną.

Nie stosować podtlenku azotu bez dodatku tlenu ani w mieszaninie oddechowej zawierającej mniej niż 30% tlenu. Czas podawania w mieszaninie z tlenem nie powinien być dłuższy niż 24 h. Nie stosować przy nadwrażliwości na N₂O.

Stosować ostrożnie u pacjentów z ciężkimi zaburzeniami czynności płuc (hipoksemia), ciężką niewydolnością serca, podwyższonym ciśnieniem śródczaszkowym, hipowolemią, wstrząsem. Podtlenek azotu ma zdolność przenikania do jam ciała wypełnionych gazami (np. zatok obocznych nosa, ucha środkowego, istniejącej odmy opłucnowej) powodując zwiększenie ich objętości lub wzrost ciśnienia. Podtlenek azotu dyfunduje poprzez elementy wykonane z tworzyw sztucznych, np. w trakcie znieczulenia z intubacją przenika do mankietu uszczelniającego rurki intubacyjnej, co w konsekwencji może doprowadzić do niedrożności dróg oddechowych. Jeżeli wentylacja prowadzona jest powietrzem a nie czystym tlenem, w końcowej fazie znieczulenia, gdy podtlenek azotu szybko przenika z krwi do przestrzeni pęcherzykowej, może wystąpić hipoksja dyfuzyjna. Ekspozycja na niewielkie stężenia podtlenku azotu przez dłuższy okres (dotyczy personelu medycznego) może prowadzić do zaburzeń czynności szpiku kostnego (aplazja szpiku). Zagrożenia można ograniczyć przez montaż na salach operacyjnych wyciągów gazów anestetycznych. Wielokrotne podawanie lub narażenie na działanie podtlenku azotu może prowadzić do uzależnienia. Należy zachować ostrożność u pacjentów ze stwierdzonym w wywiadzie nadużywaniem substancji oraz u personelu medycznego zawodowo narażonego na działanie podtlenku azotu. Podtlenek azotu powoduje inaktywację wit. B₁₂, która jest kofaktorem syntetazy metioninowej. Wskutek długotrwałego podawania podtlenku azotu następuje zakłócenie metabolizmu folianów i zaburzenie syntezy DNA. Długotrwałe lub częste stosowanie podtlenku azotu może wywołać megaloblastyczne zmiany w szpiku kostnym, mieloneuropatię i podostre złożone zwyrodnienie rdzenia kręgowego. Podtlenek azotu należy podawać pod uważnym nadzorem klinicznym, z kontrolą parametrów hematologicznych. W takich przypadkach należy zasięgnąć porady specjalisty hematologa. Ocena hematologiczna powinna obejmować ocenę zmian megaloblastycznych w krwinkach czerwonych oraz hipersegmentacji neutrofili. Toksyczne działanie na układ nerwowy może wystąpić bez niedokrwistości lub makrocytozy i przy zgodnym z normą stężeniu wit. B₁₂. U pacjentów z nierozpoznanym subklinicznym niedoborem wit. B₁₂, toksyczne działanie na układ nerwowy występowało po jednorazowym narażeniu na podtlenek azotu podczas znieczulenia. Podtlenek azotu wywiera znaczny wpływ na zdolność prowadzenia pojazdów i obsługiwania maszyn. Bezpośrednio po znieczuleniu pacjent nie może kierować pojazdami mechanicznymi ani obsługiwać maszyn. O okresie niezdolności do wykonywania tych czynności decyduje lekarz, indywidualnie dla każdego przypadku.

Podtlenek azotu nasila działanie leków hamujących OUN. Jednoczesne stosowanie podtlenku azotu i opioidów potęguje ujemne inotropowe oddziaływanie na mięsień sercowy.Nalokson (antagonista opioidów) osłabia znoszące ból działanie podtlenku azotu. W przypadku jednoczesnego użycia podtlenku azotu i innych wziewnych anestetyków, zmniejsza się zapotrzebowanie na anestetyk.

Brak dowodów na toksyczne oddziaływanie na ludzki płód. Nie zaleca się jednak stosowania podtlenku azotu w I i II trymestrze ciąży. Podtlenek azotu przenika przez łożysko, głębokość znieczulenia płodu odpowiada znieczuleniu matki. Badania na zwierzętach wykazały przypadki obumarcia płodów, zaburzenia wzrostu i rozwoju kości. Brak danych lub istnieją tylko ograniczone dane dotyczące stosowania podtlenku azotu u kobiet karmiących piersią. W celu zachowania ostrożności zaleca się unikanie stosowania podtlenku azotu u kobiet okresie karmienia piersią. Brak dostępnych danych dotyczących płodności u kobiet i mężczyzn.

Mimo, że należy oczekiwać jedynie ograniczonego oddziaływania na układ krążenia, może dojść do zmniejszenia pojemności minutowej serca, spadku ciśnienia krwi i zwiększenia oporu naczyń płucnych. Opisywano stany pobudzenia emocjonalnego, sny i fantazje; zdolność poruszania się jest ograniczona. Podanie podtlenku azotu powoduje niewielki wzrost ciśnienia śródczaszkowego. Zgłaszano pojedyncze przypadki, w których zastosowanie podtlenku azotu wywołało u pacjentów wystąpienie gorączki złośliwej. Obok informacji o nudnościach i wymiotach znane są doniesienia o hamującym działaniu na szpik kostny i objawach neurologicznych będących wynikiem długotrwałej ekspozycji na podtlenek azotu (np. operacja trwająca 6-10 h). Częstość nieznana: uzależnienie, mieloneuropatia, neuropatia, podostre zwyrodnienie rdzenia kręgowego, uogólnione napady padaczkowe.

Przedawkowanie jest możliwe w przypadku niewłaściwego monitorowania czynności życiowych. Objawia się sinicą, bradykardią, spadkiem ciśnienia tętniczego i zmniejszeniem saturacji krwi tętniczej. Postępowanie w przypadku przedawkowania polega na podawaniu czystego tlenu. Brak jest swoistego antidotum. Bradykardię należy leczyć atropiną. Jeśli konieczne, należy podać środek zwężający naczynia.

Poprzez mechanizmy, które nie zostały jeszcze w pełni wyjaśnione podtlenek azotu powoduje w zależności od dawki przemijające zniesienie wrażliwości na ból i stłumienie odruchów wegetatywnych. Podtlenek azotu o bardzo dużym stężeniu (ponad 80% w mieszaninie oddechowej) prowadzi do utraty świadomości. Nie powoduje zniesienia ruchów dowolnych, ma jednak ujemne działanie inotropowe. Należy zawsze liczyć się z możliwością wystąpienia hipoksji.

Gaz medyczny skroplony, zawiera nie mniej niż 98,0% (V/V) podtlenku azotu.