La decomposizione del carbonato di ammonio a temperatura ambiente è dimostrata dall'equazione (NH4) 2CO3? NH4HCO3 + NH3. Nella formula, (NH4) 2CO3 rappresenta il carbonato di ammonio sul lato reagente dell'equazione, mentre NH4HCO3 e NH3 rappresentano rispettivamente bicarbonato di ammonio e ammoniaca sul lato del prodotto.
Il carbonato di ammonio si decompone naturalmente in condizioni di temperatura e pressione standard. Quando riscaldato, il carbonato di ammonio può decomporsi in gas ammoniacale e anidride carbonica gassosa. Questa reazione può verificarsi quando la soluzione raggiunge il suo punto di ebollizione o quando il carbonato di ammonio viene posto in acqua sufficientemente calda. Tale decomposizione libera gas tossici, che possono diventare infiammabili se entrano in contatto con metalli.