We wstępnych badaniach na myszach, którym podawano dootrzewnowo HN-2, zaobserwowano zmiany w płucach, wskazujące na stres oksydacyjny i zaburzenia procesów detoksykacji, co wskazuje na słuszność tych hipotez.
W badaniach in vitro HN-2 wiąże się kowalencyjnie z resztą Cys34 ludzkiej albuminy osocza krwi. Nie wykazano tego w badaniach in vivo, jednak tworzenie się podobnych adduktów z albuminą zaobserwowano u chorych na nowotwory, leczonych melfalanem i cyklofosfamidem. HN-2 alkiluje również reszty histydynowe hemoglobiny. Iperyt nor-azotowy reaguje z N-końcowymi cząsteczkami waliny w hemoglobinie.
Iperyty azotowe tworzą addukty z DNA. Alkilowanie DNA w wodzie prowadzi do powstania czterech głównych produktów powstałych w wyniku alkilowania guaniny w pozycji N7 i adeniny w pozycji N3 oraz sieciowania, w wyniku którego powstają dwa addukty między parami zasad – guanina–guanina i guanina–adenina.
Objawy Iperyty azotowe działają na błony śluzowe oczu, nosa i dróg oddechowych w podobny sposób do działania iperytu siarkowego. Są mniej toksyczne dla skóry niż iperyt siarkowy, jednak działają szybciej na oczy. W przeciwieństwie do iperytu siarkowego, istnieje niewiele informacji o śmiertelności zwierząt wskutek narażania na te związki.