Proces rozpuszczania się w wodzie jest dość silnie endotermiczny (ΔHo = 26 kJ/mol), dzięki czemu mieszanina saletry amonowej z lodem jest bardzo dobrą mieszaniną chłodzącą.
Azotan amonu ma właściwości utleniające.
W umiarkowanych temperaturach ulatnia się w wyniku odwracalnej dysocjacji na amoniak i kwas azotowy:
Przy ogrzewaniu, w temperaturze około 200–260 °C rozkłada się na podtlenek azotu i wodę:
Rozkład jest reakcją egzotermiczną co może doprowadzić do celowego lub przypadkowego wybuchu, gdyż powyżej rozkład może gwałtownie przejść w kierunku:
Zanieczyszczenie niektórymi substancjami obniża temperaturę rozkładu i zwiększa energię wybuchu, co może być przyczyną przypadkowego wybuchu i jest wykorzystywane do tworzenia materiałów wybuchowych.
Zastosowanie Materiał wybuchowy Azotan amonu jest składnikiem wielu materiałów wybuchowych, np.: ANFO, ANNM, amonale, amonity, Dynamon K, sznajderyt. Wybuchowość saletry amonowej była przyczyną wielu katastrof, na przykład: eksplozja w Oppau 21 września 1921 – wybuch ok. 4500 ton mieszaniny saletry amonowej i siarczanu amonu w fabryce nawozów azotowych w Oppau (obecnie część Ludwigshafen am Rhein, Niemcy), 561 zabitych; katastrofa w Texas City 16 kwietnia 1947 – wybuchło ok. 2300 ton , ok.