Existen varios beneficios al usar nitrógeno en los neumáticos. El nitrógeno, a diferencia del aire comprimido común, no contiene agua. El agua puede causar la formación de óxido en las ruedas de un vehículo, y esto puede provocar fugas de aire alrededor del talón de la rueda. Otro beneficio en el uso de nitrógeno en los neumáticos es que la composición molecular del nitrógeno es mayor que el aire, lo que reduce la velocidad del escape de gas a través del caucho. El peso reducido, la falta de peligro de incendio y la menor variación de la presión de los neumáticos debido a las fluctuaciones de temperatura son todos beneficios del uso de nitrógeno en los neumáticos.
Las aerolíneas comerciales, así como el programa de transbordadores espaciales de los Estados Unidos, usan nitrógeno en los neumáticos para evitar incendios y explosiones causados por el sobrecalentamiento de los neumáticos al aterrizar. Cuando un avión aterriza, los neumáticos están sujetos a grandes cantidades de calor cuando los frenos intentan frenar el avión pesado. Las llantas llenas de aire comprimido corren el peligro de sobrecalentarse y causar una explosión. Colocar nitrógeno en los neumáticos evita que esto ocurra. El uso de nitrógeno en las llantas también protege contra las llantas pinchadas del ciclo de frío y calor a medida que el avión va desde la pista a las altitudes de crucero y de regreso.
Los equipos de carreras competitivos usan nitrógeno en los neumáticos por muchas razones. La reducción de peso de un neumático lleno de nitrógeno es mínima en comparación con la de un neumático lleno de aire comprimido. A menudo en competencia, una reducción menor en el peso puede ser la diferencia en la victoria o la pérdida de una carrera. Los equipos también ponen nitrógeno en los neumáticos para dificultar la diferencia en el aumento de la presión de los neumáticos a medida que el neumático alcanza la temperatura de carrera. Una llanta llena de aire comprimido puede variar mucho de la presión de aire inicial a la presión de aire a medida que la llanta se calienta, lo que hace que el auto de carrera sea difícil de manejar a medida que las características de manejo salen mal.
En un vehículo conducido por la calle, el beneficio de correr neumáticos llenos de nitrógeno se encuentra en el consumo de combustible. El nitrógeno permite que los neumáticos mantengan una presión óptima durante un período de tiempo mayor. Es un hecho que el consumo de combustible aumenta al mantener la presión de los neumáticos; sin embargo, muchas personas no monitorean la presión de los neumáticos de manera constante. Teniendo en cuenta que el aire comprimido puede contener hasta un 5 por ciento de agua, se puede mantener fácilmente la presión adecuada de los neumáticos haciendo correr nitrógeno en los neumáticos en lugar de hacerlo con aire comprimido.