本发明属于等离子体发生设备技术领域，尤其为一种空气等离子体合成氮氧化物装置，包括高压端固定块和接地端固定块，所述高压端固定块和接地端固定块上分别固定高压电极和接地电极，所述高压端固定块和接地端固定块相互靠近的一侧固定安装有同一个介质管，所述高压电极和接地电极相互靠近的一端均延伸至介质管内，所述介质管上固定套设有散热机构和冷却容器，所述接地电极的底端固定安装有位移控制平台，所述高压端固定块的一侧连接有高压电源。本发明使用交汇式空气流场，促使空气穿过等离子体区域并参与等离子体过程，提高氮氧化物生成效率；可以结合外置冷却方式，能够有效降低等离子体区域高温，进一步提高氮氧化物生成效率。