Нитрование толуола протекает по механизму электрофильного замещения, в процессе которого образуется катион как промежуточная частица. Катализатором в этой реакции является серная кислота. Алкильный радикал облегчает замещение в орто- и пара-положениях бензольного кольца. Образуются моно-, ди- или тринитротолуол и вода.