硝酸アンモニウムはその名の通り、アンモニウムと硝酸イオンから成り立っている、無色又は白色の柔らかい結晶性固体である。吸湿性を持ち、水には非常に溶けやすい。天然にはわずかな量しか存在せず、工業的にはアンモニアと硝酸の反応で合成される。169.9℃で融けて液体となり、それ以下の温度では（常圧付近で）5種類の固相（結晶）が存在する。特に環境的にまたぎやすい温度境界である32.3℃での転移では体積が3.2%変化する。