NO2 is vooral afkomstig van verbrandingsprocessen door menselijke activiteiten. NO2 kan ook op natuurlijke wijze ontstaan, zoals bij bosbranden of door bliksem in de atmosfeer. Ook planten en bacteriën kunnen NO2 aanmaken in de bodem en in water. Deze natuurlijk bronnen dragen maar een klein deel bij tot de NO2 in Vlaanderen.
De uitstoot wordt doorgaans uitgedrukt als de totale hoeveelheid stikstofoxiden (NOX), waarvan NO2 een belangrijk deel is. Verkeer is de grootste bron van NOX. Volgens het recentste jaarverslag van de Vlaamse Milieumaatschappij is verkeer (wegverkeer, vliegverkeer en scheepvaart) in Vlaanderen verantwoordelijk voor 62% van de uitstoot van NOX, een ruime voorsprong op de industrie, die met 18% de tweede belangrijkste bron is. Binnen de groep van het verkeer heeft wegverkeer het grootste aandeel.