Es estable a temperatura y presión ambiente, pero evita el contacto con óxidos y ácidos fuertes. Sin embargo, es térmicamente inestable y se descompone a 60 grados en forma sólida y 70 grados en solución acuosa.
La solubilidad en agua es del 14% a 10 grados, del 17,4% a 20 grados y del 21,3% a 30 grados. Su solución acuosa es alcalina, con un pH de 7,8 para una solución de 0,1 mol·L⁻¹ a 25 grados. El bicarbonato de amonio es químicamente inestable y se descompone fácilmente al calentarlo. Cuando se calienta a aproximadamente 60 grados, se descompone en humo blanco compuesto de 21,5% NH₃, 55,7% CO₂ y 22,8% H₂O. Puede descomponerse con agua caliente, una reacción endotérmica. En presencia de humedad a presión normal, comienza a descomponerse lentamente por encima de los 36 grados, produciendo amoníaco, dióxido de carbono y agua.
