O benzeno reage com a mistura nítrico-sulfúrica adicionando grupos nitro.
O eletrófilo nesta reação é o cátion nitrônio. NÃO 2 + . As concentrações deste cátion no ácido nítrico são muito baixas para nitrato de benzeno, por isso é necessário adicionar ácido sulfúrico.
Mecanismo para a nitração do benzeno:
Estágio 1. Ataque do benzeno no cátion nitrônio 
Estágio 2. Recuperação da aromaticidade por perda de um próton
