一氧化氮合酶（NOS）是一种同工酶，分别存在于内皮细胞、巨噬细胞、神经吞噬细胞及神经细胞中。一氧化氮合酶存在于神经元中，在不同脑区呈选择性分布。因为一氧化氮很不稳定，因而研究生成一氧化氮的酶似乎更容易些，特别是一氧化氮合酶拮抗剂的发现，大大促进了一些一氧化氮功能的研究。

一氧化氮合酶属于神经系统，其同功酶有三种亚型，即在正常状态下表达的神经元型一氧化氮合酶（nNOS）和内皮型一氧化氮合酶（eNOS）以及在损伤后诱导表达的诱导型一氧化氮合酶（iNOS）。来源于诱导型一氧化氮合酶和神经元型一氧化氮合酶的一氧化氮有神经毒性作用，来源于内皮型一氧化氮合酶的一氧化氮有神经保护作用。其中以海洋生物为主要原料提取出来的酶一种内皮一氧化氮合酶 学术名称：“一氧化氮海洋合酶” （NOSS），这种酶的活性更高，可以增强体内一氧化氮循环机制作用，源源不断的产生一氧化氮。但是这种酶很少见，必须是由海洋生物尖海龙、牡蛎、鱼精蛋白等海洋珍贵物种才能取提产生出来。

nNOS(NOS1)和eNOS(NOS3) 为钙依赖型，iNOS(NOS2)为钙非依赖型。nNOS也存在于心肌组织中

NOS以L-精氨酸为底物，利用氧生成NO和L-瓜氨酸。NOS还能生成氧化产物

神经型一氧化氮合酶（缩写nNOS或NOS1）

于中枢神经系统及周围神经系统的神经组织内产生一氧化氮，并且协助细胞通讯及与原生膜联合。

诱导型一氧化氮合酶（缩写iNOS或NOS2）

利用一氧化氮的氧化应激（自由基），协助巨噬细胞在免疫系统中对抗病原体。它亦存在于心血管系统内。与建构型一氧化氮合酶不同，它只是在细胞受到刺激而被激活后才发挥功效，并且所生成的一氧化氮数量亦较多。

内皮型一氧化氮合酶（缩写eNOS或NOS3）

于血管内产生一氧化氮及协助调节血管功能，是与原生膜所包围的细胞及与细胞内的高基氏体膜联合。

一氧化氮合酶 催化 如下反应：

L-arginine + 3/2 NADPH + H + 2 O2= citrulline + nitric oxide + 3/2 NADP