Struktura Lewisa dla tlenku azotu jest N otoczona trzema kropkami i połączona dwiema parami kropek z O, która jest otoczona czterema dodatkowymi kropkami. Dwa atomy tlenku azotu są reprezentowane przez N dla azotu i O dla tlenu.
W strukturze Lewisa dla tlenku azotu każdy elektron walencyjny reprezentowany jest przez kropkę. Pary kropek łączących dwa symbole elementarne to wiązania łączące atomy w związku. Liczba kropek musi być równa liczbie elektronów walencyjnych w przedstawionym związku, czyli 11 elektronach walencyjnych dla tlenku azotu. Ponieważ związek ma nieparzystą liczbę elektronów walencyjnych, ma jeden niesparowany elektron, który musi być umieszczony w taki sposób, aby nadać strukturze możliwie najniższy ładunek formalny.
Ładunek formalny znajduje się przez odjęcie liczby niesparowanych elektronów od atomu plus liczbę wiązań atomu od liczby elektronów walencyjnych, które atom miałby sam. Formalny ładunek azotu wynosi plus pięć, podczas gdy formalny ładunek tlenu wynosi zero. Przez dodanie elektronu do azotu, cząsteczka tlenku azotu niesie całkowity ładunek wynoszący zero.