Nitrosoverbindungen, Verbindungen, in denen eine Nitrosogruppe -N=O an ein C- oder N-Atom eines Moleküls gebunden ist. Danach unterscheidet man C- und N-Nitrosoverbindungen. Zu den C-Nitrosoverbindungen gehören die aromatischen Vertreter Nitrosobenzol, 4-Nitroso-N,N-dimethylanilin und 1-Nitrosonaphthalin sowie die aliphatischen Verbindungen Nitrosomethan und 2-Methyl-2-nitrosopropan. Kristalline C-Nitrosoverbindungen liegen meist in einer dimeren, farblosen Form vor. Monomere Formen sind intensiv farbig, wobei aromatische N. überwiegend grün und aliphatische N. blau sind. N. mit α-ständigen H-Atomen wandeln sich in Oxime um: R-CH₂-N=O → R-CH=N-OH. Die Herstellung der C-Nitrosoverbindungen erfolgt hauptsächlich durch die Nitrosierung. Sie sind außerdem durch Oxidation substituierter N-Phenylhydroxylamine oder primärer Amine mit Kaliumdichromat und Schwefelsäure zugänglich. N. reagieren z. B. mit primären Aminen unter Wasserabspaltung zu Azoverbindungen: Ar-N=O + H₂N-R → Ar-N=N-R + H₂O. Mit CH-aciden Verbindungen kondensieren N. im Sinne der Ehrlich-Sachs-Reaktion unter Bildung von Azomethinen. N. werden zur Herstellung von Farbstoffen, als Vulkanisationsbeschleuniger und als Polymerisationsinhibitoren verwendet.

Wichtige N-Nitrosoverbindungen sind N-Nitrosamine, Nitrosoharnstoffe (z. B. N-Methyl-N-nitrosoharnstoff) und Nitrosourethane (z. B. N-Methyl-N-nitroso-urethan). Es sind vorwiegend hellgelbe bis grünliche Öle oder kristalline Verbindungen. Sie können durch Nitrosierung sekundärer Amine oder Amide hergestellt werden. N-Nitrosoverbindungen werden als Stabilisatoren, Polymerisationsinhibitoren, Treibmittel für Polymerisationsprozesse, Pflanzenschutzmittel und Pharmaka verwendet.