Нитротолуо́лы (метилнитробензолы), производные толуола общей формулы CH₃C₆H_5–n(NO₂)_n, где n = 1–5. Нитротолуолы хорошо растворяются в бензоле, ацетоне, плохо – в воде. Наибольшее применение имеют 2-нитротолуол, 3-нитротолуол (светло-жёлтые жидкости с t_кип 227,1 и 232,6 °C), 4-нитротолуол, 2,4-динитротолуол, 2,4,6-тринитротолуол (бесцветные или светло-жёлтые кристаллы с t_пл 54,5; 69,5–71,0 и 80,9 °C).

Нитротолуолы проявляют химические свойства ароматических нитросоединений. Электрофильное замещение может происходить в ядро и в боковую цепь. Так, при нитровании нитрующей смесью мононитротолуолы последовательно превращаются в динитротолуолы и 2,4,6-тринитротолуолы; под действием хлора из 4-нитротолуола в условиях радикального процесса образуется 4-нитробензилхлорид, в присутствии хлорида железа(III) – 4-нитро-2-хлортолуол; 4-нитротолуол при сульфировании превращается в 2-метил-5-нитробензолсульфокислоту. При взаимодействии нитротолуолов со щелочами образуются производные стильбенов, с окислителями [перманганат калия, бихромат калия, оксид марганца(IV) и др.] – нитробензойные кислоты, электрохимическое окисление приводит к нитробензальдегидам, восстановление металлами – к аминотолуолам. Ди- и тринитротолуолы образуют с ароматическими углеводородами и аминами молекулярные комплексы с переносом заряда, с нуклеофилами (OH⁻, CH₃O⁻, N₃⁻, CN⁻, алкиламинами) – анионные σ-комплексы Майзенхаймера.

В промышленности мононитротолуолы в основном производят жидкофазным нитрованием толуола смесью серной и азотной кислот с частичным вымораживанием 4-нитротолуола и последующим разделением изомеров дистилляцией в вакууме; динитротолуолы получают нитрованием мононитротолуолов смесью серной и азотной кислот (продукт, содержащий около 75 % по массе 2,4-динитротолуола, используют для получения тринитротолуола).

Нитротолуолы применяют для получения толуидинов, хлорнитротолуолов, нитротолуолсульфокислот, нитробензойных кислот, диизоцианатов, красителей, взрывчатых веществ, гербицидов, каучуков.

Нитротолуолы токсичны; вызывают анемию, нарушение функций нервной системы, почек и печени. Нитротолуолы, содержащие две и более нитрогруппы (например, тринитротолуол), взрывоопасны.