O nitrato de amônio se dissolve na água com uma reação endotérmica, uma reação química que consome calor em vez de liberá-lo. A temperatura da solução é mais baixa do que a temperatura inicial de qualquer um dos componentes químicos. A solubilidade do nitrato de amônio aumenta com o aumento da temperatura da água.
A reação endotérmica entre água e nitrato de amônio é usada em compressas de frio químicas. Quando os dois compostos se misturam, a reação diminui a temperatura ambiente. Isso o torna eficaz no resfriamento de pequenos recipientes isolados, como refrigeradores e lancheiras.
O nitrato de amônio é capaz de absorver água do ar a uma umidade relativa de 59,4 por cento. Em condições mais úmidas, ele absorve água até que a solução se liquefaça. Isso pode ser evitado mantendo a umidade relativa baixa, armazenando nitrato de amônio em um recipiente selado ou combinando-o com outros compostos químicos.
Além de aplicações que utilizam sua reação com água, o nitrato de amônio é utilizado em fertilizantes e explosivos. O nitrato de amônio é apenas moderadamente tóxico e é seguro para uso como fertilizante em plantações de alimentos. Seu principal perigo é sua capacidade explosiva e oxidante. Quando armazenado em grandes quantidades e acidentalmente detonado ou inflamado, é capaz de causar danos significativos.