一氧化氮（NO）在结核病固有免疫中发挥了一个基本的生理作用。NO主要来自精氨酸，它的生成能够在一氧化氮合成酶2（NO2）表达的巨噬细胞抗结核分枝杆菌的人体免疫反应中起到重要的作用，包括杀菌和完善免疫病理。

然而，结核分枝杆菌和其他菌属拥有特殊的免疫逃逸策略，包括NO解毒系统，来缓解NO介导的微生物毒性，使细菌对NO的敏感性有所差异。已有研究发现，结核分枝杆菌对活性氮自由基的抗性与其在豚鼠中的毒力有关，还与异烟肼耐药有关。

对呼吸成分的分析提供了一种对肺结核病变部位的无损伤性直接取样的方法。有研究发现，与对照组相比，结核病人的呼出气的PH值较低，挥发性代谢产物的水平较高。

由于样本小、因果关系分析和或不同的呼吸气NO（FENO，fractional exhaled NO）测量方法，结核患者和健康者中的FENO结果有所争议。为了研究FENO在肺结核病人与健康者之间是否存在差异，来自澳大利亚曼兹斯卫生研究所的 Anna P. Ralph和同事做了一项研究。研究发现，呼吸气NO的降低不利于结核病的治疗。

研究者检测了巴布亚岛肺结核病人的基准FENO，并连续检测超过6个月，而在对照组中只测一次。治疗结果为2个月的痰培养和至痰镜下转阴的时间。

结果显示，与88名对照者相比，200名肺结核患者的FENO水平在肺结核确诊的时候较低（12.7 ppB vs 16.6 ppB，p=0.002），在治疗初始时更低（1周时最低），而在治疗6个月后恢复（p=0.03）。

更低水平的FENO与更严重的结核病情相关，并且FENO水平与体重（p<0.001）、最大肺活量（p=0.001）成比例,而与影像学评分 （p=0.03）成反比。此外，FENO在2个月内升高或不变的患者的痰培养转阴的可能性比FENO降低的患者高出2.7倍 （OR=2.72，p=0.04）。

研究发现，在肺结核病人中，肺NO生物利用度的损伤与更严重的疾病、延迟的细菌清除相关。增加肺NO的水平对结核病的治疗有辅助作用。