Ammoniumnitraat is een belangrijke kunstmeststof omdat zowel het kation (NH₄⁺) als het anion (NO₃^-) stikstof bevat. De stof wordt echter ook veel als explosief gebruikt, vooral in combinatie met benzine of kerosine heeft het in de mijnbouw dynamiet grotendeels verdrongen. Ammoniumnitraat als zuivere stof heeft een lage gevoeligheid en is dus zeer moeilijk tot explosie te brengen; niettemin is er minstens 1 geval bekend waarin een vrachtwagen vol ammoniumnitraat zonder bekende aanleiding explodeerde (er was niet genoeg van terug te vinden om de oorzaak te reconstrueren). Op 18 februari 2004 ontplofte in Neyshabur, Iran een trein met o.a. 7 wagons ammoniumnitraatmeststof die eerder in brand was geraakt. Ca. 320 mensen kwamen hierbij om.

Bij verhitting van ammoniumnitraat gaat de vaste stof door een aantal fasenovergangen om uiteindelijk te ontleden in gasvormige producten. Deze ontleding is een voorbeeld van een redox-reactie. In het ammonium kation heeft N een formeel oxidatiegetal -3, terwijl hetzelfde element in het anion een oxidatiegetal heeft van +5. De stof ontleedt door elektronen van het -3 atoom aan het +5 atoom af te staan, waardoor het oxidatiegetal van beide atomen dichter bij nul komt te liggen.

Bij verhitting van het pure zout komt lachgas en waterdamp vrij NH₄NO₃ ==> N₂O + 2H₂O