La óxido nítrico sintasa u óxido nítrico sintetasa (sigla en inglés NOS; Número ) es una oxidorreductasa (ya que tiene un dominio oxidasa y un dominio reductasa) responsable de la síntesis de óxido nítrico (ON, siglas en español, y NO, siglas en inglés y más aceptado por poseer el orden de electronegatividad creciente) a partir del átomo terminal de nitrógeno de la L-arginina en presencia de NADPH (nicotinamida-adenín-dinucleótido fosfato reducido) y dioxígeno . NOS es la única enzima conocida que une FAD (flavín-adenín-dinucleótido), FMN (flavín mononucleótido), hemo, tetrahidrobiopterina  y calmodulina. Es la enzima responsable de sintetizar óxido nítrico (NO), utilizando la L-arginina como sustrato. La reacción catalizada por óxido nítrico sintasa se lleva a cabo sin gasto de energía (sin gasto de ATP).