氯化铵是无色晶体或白色颗粒性粉末，是一种强电解质，溶于水电离出铵根离子和氯离子，氨气和氯化氢化合生成氯化铵时会有白烟。无气味。味咸凉而微苦。吸湿性小，但在潮湿的阴雨天气也能吸潮结块。粉状氯化铵极易潮解，合格品尤甚，吸湿点一般在76%左右，当空气中相对湿度大于吸湿点时，氯化铵即产生吸潮现象，容易结块。能升华（实际上是氯化铵的分解和重新生成的过程）而无熔点。相对密度1.5274。折光率1.642。低毒，半数致死量（大鼠，经口）1650mg/kg。有刺激性。加热至350℃升华，沸点520℃。
易溶于水，微溶于乙醇，溶于液氨，不溶于丙酮和乙醚。盐酸和氯化钠能降低其在水中的溶解度，其水中溶解度在0℃时为29.4g，10℃为33.2g，20℃为37.2g，30℃为41.4g，40℃为45.8g，50℃为50.4g，60℃为55.3g，70℃为60.2g，80℃为65.6g，90℃为71.2g，100℃为77.3g）。加热至100℃时开始分解，337.8℃时可以完全分解为氨气和氯化氢气体，遇冷后又重新化合生成颗粒极小的氯化铵而呈现为白色浓烟，不易下沉，也极不易再溶解于水。
水溶液的pH：因为在水中电离出的铵根离子水解使溶液显酸性，常温下饱和氯化铵溶液PH值一般在5.6左右。25℃时，1%为5.5，3%为5.1，10%为5.0。氯化铵本身可以作为铋、锑的稳定试剂（提供氯离子进行配位，使用时将其化合物与氯化铵共溶于稀盐酸中）。
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