Nitratul de amoniu se dizolvă în apă cu o reacție endotermică, o reacție chimică care consumă căldură mai degrabă decât eliberarea acesteia. Temperatura soluției este mai mică decât temperatura de pornire a fiecărui component chimic. Soluția azotatului de amoniu crește odată cu creșterea temperaturii apei.
Reacția endotermică dintre apă și azotatul de amoniu este utilizată în ambalajele chimice reci. Când cei doi compuși sunt lăsați să se amestece, reacția scade temperatura din jur. Acest lucru îl face eficient la răcirea recipientelor izolate mici, cum ar fi răcitoarele și cutiile de prânz.
Nitratul de amoniu este capabil să absoarbă apă din aer la o umiditate relativă de 59,4%. În condiții mai umede decât acest lucru, absorbția apei până când soluția se lichefiază. Acest lucru poate fi prevenit prin menținerea umidității relative scăzute, depozitarea azotatului de amoniu într-un recipient etanș sau combinarea acestuia cu alți compuși chimici.
Pe lângă aplicațiile care utilizează reacția cu apă, azotatul de amoniu este utilizat în îngrășăminte și explozivi. Azotatul de amoniu este doar moderat toxic și este sigur de utilizat ca îngrășământ pentru culturile alimentare. Riscul său principal este capacitățile sale explozive și oxidante. Dacă este depozitat în cantități mari și detonat sau provocat accidental, este capabil să provoace pagube importante.