甲苯与浓硝酸反应的生成物是硝基甲苯。在反应过程中，甲苯分子被硝酸亚硝酰（NO2+）亲电进攻，生成亚硝基甲苯。接着，亚硝基甲苯发生氧化，产生氧化亚硝基甲苯。最后，氧化亚硝基甲苯被一分子硝酸亚硝酰再次亲电进攻，形成硝基甲苯。反应条件和温度会影响生成物的具体种类，例如在50~60度、浓硫酸做催化剂时，得到的产物是邻硝基甲苯和间硝基甲苯的混合物；当反应条件是温度为100度、浓硫酸做催化剂时，得到的产物是2,4,6-三硝基甲苯。