És estable a temperatura i pressió ambient, però evita el contacte amb òxids i àcids forts. No obstant això, és tèrmicament inestable, descomposant-se a 60 graus en forma sòlida i 70 graus en solució aquosa.
La solubilitat en aigua és del 14% a 10 graus, del 17,4% a 20 graus i del 21,3% a 30 graus. La seva solució aquosa és alcalina, amb un pH de 7,8 per a una solució de 0,1 mol·L⁻¹ a 25 graus. El bicarbonat d'amoni és químicament inestable i es descompon fàcilment en escalfar-se. Quan s'escalfa a aproximadament 60 graus, es descompon en fum blanc format per 21,5% NH₃, 55,7% CO₂ i 22,8% H₂O. Es pot descompondre per aigua calenta, una reacció endotèrmica. En presència d'humitat a pressió normal, comença a descompondre's lentament per sobre dels 36 graus, produint amoníac, diòxid de carboni i aigua.
