É estável à temperatura e pressão ambientes, mas evita contato com óxidos e ácidos fortes. No entanto, é termicamente instável, decompondo-se a 60 graus na forma sólida e 70 graus em solução aquosa.
A solubilidade em água é de 14% a 10 graus, 17,4% a 20 graus e 21,3% a 30 graus. Sua solução aquosa é alcalina, com pH de 7,8 para uma solução 0,1 mol·L⁻¹ a 25 graus. O bicarbonato de amônio é quimicamente instável e se decompõe facilmente quando aquecido. Quando aquecido a aproximadamente 60 graus, ele se decompõe em fumaça branca composta por 21,5% de NH₃, 55,7% de CO₂ e 22,8% de H₂O. Pode ser decomposto por água quente, uma reação endotérmica. Na presença de umidade à pressão normal, começa a se decompor lentamente acima de 36 graus, produzindo amônia, dióxido de carbono e água.
