Das aus Nitrat gebildete oder den Fleischwaren direkt zugesetzte Nitrit reagiert im schwach sauren Milieu der Fleischerzeugnisse sofort zu Stickoxid (N0). Als Nebenprodukt entsteht auch Nitrat, das ggf. nach bakterieller Reduktion zu Nitrit dem Pökelprozess wieder zur Verfügung steht. Das Stickoxid, eine sehr reaktive chemische Verbindung, bewirkt den Ablauf der vier erwünschten Reaktionen beim Pökeln von Fleischerzeugnissen (WIRTH, 1985):

1. Farbbildende Wirkung ("Pökelrot")
   Bei der Bildung der roten Pökelfarbe reagiert der Muskelfarbstoff Myoglobin mit Stickoxid (NO), das im sauren Milieu aus Nitrit entsteht. Die gleiche Reaktion vollzieht sich am Hämoglobin, dem Blutfarbstoff, das in den Rohstoffen für Fleischerzeugnisse (Muskulatur und Blutplasma) in geringer Menge zu erwarten ist. Die Verbindung Stickoxid-Myoglobin bzw. Hämoglobin, das 'Pökelrot', ist relativ licht-, sauerstoff- und hitzestabil. Die Bildung einer ausreichenden Pökelfarbe ist erheblich technologieabhängig. Die minimal notwendige Menge an Nitrit zur Ausbildung einer ausreichenden Pökelfarbe bei allen Fleischerzeugnissen wird heute bei 30-50 ppm (mg/kg) gesehen.
2. Aromabildende Wirkung ("Pökelaroma")
   Bei der Einwirkung von Nitrit auf Fleisch und Fleischerzeugnisse entsteht ein typischer Geruch und Geschmack, der sich eindeutig von dem der nur mit Kochsalz behandelten Fleischerzeugnisse unterscheidet und den man als 'Pökelaroma' bezeichnet. Dabei ist das Aroma erhitzter gepökelter Fleischerzeugnisse etwas anders als das roher gepökelter Fleischerzeugnisse; offensichtlich entstehen bei höheren Temperaturen andere oder zusätzliche aromatisierende Verbindungen. Sicher ist, dass das Pökelaroma aus den Reaktionen mehrerer Fleischinhaltsstoffe mit Nitrit oder Stickoxiden entsteht. So sind bisher Alkohole, Aldehyde, Inosin, Hypoxanthin und besonders schwefelhaltige Verbindungen als Reaktionspartner bekanntgeworden. Zur Ausbildung des typischen Pökelaromas in Fleischerzeugnissen sind 20-40 ppm Nitrit ausreichend.
3. Konservierende Wirkung ("mikrobiologische Hemmwirkung")
   Schon zu Anfang des letzten Jahrhunderts wurde erkannt, dass Nitrit schon in relativ geringer Konzentration die Vermehrung zahlreicher Arten von Bakterien hemmt. So werden auch die lebensmittelvergiftenden Keimarten Clostridium botulinum, Salmonellen, Staphylokokken bei Konzentrationen von ca. 80-150 ppm in ihrer Entwicklung eingeschränkt. Diese Erkenntnis hat für den Einsatz von Nitrit als Pökelstoff bis in unsere Zeit eine wichtige Rolle gespielt. Eindeutig ist jedoch, dass der konservierende Effekt von Nitrit immer im Zusammenwirken mit anderen Faktoren gesehen werden muß. Untersuchungen aus jüngerer Zeit haben gezeigt, dass die Wirkung des Nitrits im Hinblick auf die mikrobiologische Stabilisierung der Erzeugnisse in der Vergangenheit offensichtlich überschätzt wurde. Einen deutlich größeren Einfluß auf die Haltbarkeit haben vor allem die Erhitzung und die Kühlung sowie der pH-Wert und der aW-Wert.
4. Antioxidative Wirkung ("Schutz der Fette vor Oxidation")
   Erst relativ spät wurde erkannt, dass das Nitrit auch eine verzögernde Wirkung auf den oxidativen Fettverderb hat. Die hierfür notwendige minimale Nitritkonzentration ist nicht festlegbar, da man die Wirkung überwiegend in der Komplexbildung mit prooxidativen Substanzen im Erzeugnis, z. B. Eisenionen im Fleisch sieht, die stark vom Rohmaterial abhängt. Ausschließlich mit Kochsalz hergestellte Erzeugnisse unterliegen in der Regel einem schnelleren Geschmacksabbau, vor allem bei feinzerkleinerten Erzeugnissen, denen bei der Herstellung viel Luft und somit Sauerstoff untergemischt wird. Dagegen erreichen mit Nitrit hergestellte Erzeugnisse eine längere Aufbewahrungszeit, bevor ein deutlicher Geschmacksabbau auftritt.