Nitrovegyület, a kémiai vegyületek családjának bármelyike, amelyben a nitrocsoport (-O-N=O) a molekulaszerkezet részét képezi. A leggyakoribb példák olyan szerves anyagok, amelyekben egy szénatom kovalens kötéssel kapcsolódik a nitrocsoport nitrogénatomjához. A nitrovegyületek polárisak, és azok, amelyekben nincs más kémiailag reaktív csoportosulás, színtelen vagy halványsárga folyadékok, amelyek vízben csak kevéssé oldódnak. A kereskedelemben számos nitrovegyületet állítanak elő robbanóanyagként, oldószerként vagy kémiai intermedierként (a további kémiai feldolgozás során nyersanyagként értékesített anyagok).
A nitrovegyületet rendszerint salétromsav és egy szerves vegyület nitrálásnak nevezett reakciójával állítják elő. Az aromás vegyületek, mint például a benzol vagy a toluol nitrálása általában salétromsav és kénsav keverékével történő kezeléssel történik 100 °C-os vagy annál alacsonyabb hőmérsékleten. Ezek a hőmérsékletek nem elég magasak az alifás vegyületek nitrálásához; a propánt azonban a kereskedelemben nitrometán, nitroetán, 1-nitropropán és 2-nitropropán keverékévé alakítják át úgy, hogy salétromsavgőzökkel körülbelül 400 °C-os hőmérsékleten reagálnak vele, majd a keveréket frakcionált desztillációval alkotórészeire választják szét.
Az aromás nitrovegyületek legfontosabb reakciója a redukció, amelyet sokféle szerrel lehet előidézni. Savas körülmények között a redukció során szinte mindig amin keletkezik. Semleges közegben a redukció során hidroxilamin keletkezhet. Lúgos oldatban nitrogén-nitrogén kötéseket tartalmazó vegyületek (azo-, hidrazó- vagy azoxivegyületek) keletkeznek.