Ammoniumnitrat löst sich in Wasser durch eine endotherme Reaktion auf, eine chemische Reaktion, die Wärme verbraucht, anstatt sie abzugeben. Die Temperatur der Lösung ist niedriger als die Starttemperatur der beiden chemischen Komponenten. Die Löslichkeit von Ammoniumnitrat nimmt mit steigender Wassertemperatur zu.
Die endotherme Reaktion zwischen Wasser und Ammoniumnitrat wird in chemischen Kühlakkus verwendet. Wenn sich die beiden Verbindungen vermischen, senkt die Reaktion die Umgebungstemperatur. Dies macht es effektiv beim Kühlen von kleinen Isolierbehältern wie Kühlboxen und Brotdosen.
Ammoniumnitrat kann bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 59,4 Prozent Wasser aus der Luft aufnehmen. Bei feuchteren Bedingungen nimmt es Wasser auf, bis sich die Lösung verflüssigt. Dies kann verhindert werden, indem die relative Luftfeuchtigkeit niedrig gehalten wird, Ammoniumnitrat in einem verschlossenen Behälter aufbewahrt oder mit anderen chemischen Verbindungen kombiniert wird.
Neben Anwendungen, die seine Reaktion mit Wasser nutzen, wird Ammoniumnitrat in Düngemitteln und Sprengstoffen verwendet. Ammoniumnitrat ist nur mäßig giftig und kann als Dünger für Nahrungspflanzen sicher verwendet werden. Seine Hauptgefahr ist seine explosive und oxidierende Fähigkeit. Wenn es in großen Mengen gelagert und versehentlich detoniert oder entzündet wird, kann es erheblichen Schaden anrichten.