硫酸铵是一种分子生物无机盐，通常呈现白色结晶粉末的形式。纯品的硫酸铵则是无色透明的斜方晶系结晶，且没有气味。其化学结构式为H8N2O4S，相对分子量为132.139。硫酸铵在280℃以上会发生分解，其闪点为26℃。硫酸铵在水中的溶解度随温度的变化而不同。在0℃时，每100g水中可以溶解70.6g硫酸铵；在25℃时，可以溶解76.7g；而在100℃时，可以溶解103.8g。硫酸铵不溶于醇、丙酮和氨。其水溶液呈酸性，0.1mol/L水溶液的pH值为5.5。在潮湿的环境下，硫酸铵容易吸水结块。在高温下，硫酸铵会分解产生有毒气体。当温度达到355℃时，会分解成氨和硫酸氢氨；而当温度达到513℃时，则会完全分解成氨气、氮气、二氧化硫和水【1】。
以下是硫酸铵在不同温度下的饱和浓度表，随着浓度的增加，溶液的pH值会下降：
为了储存硫酸铵，库房应该保持阴凉、通风，特别要注意防止受潮和雨淋。同时，要远离火源和热源，尤其是不要与酸碱物质一起存放或运输。
硫酸铵最主要的用途是作为氮肥，俗称肥田粉，可以促进作物的枝叶生长，提高果实的质量和产量。此外，硫酸铵还可以用于制造氯化铵、铵明矾和耐火材料。它还可以作为催化剂用于食品酱色，作为酵母菌的氮源培养，以及作为染色助染剂。在稀土开采过程中，硫酸铵也起着重要的作用，它可以通过离子交换的方式将矿土中的稀土元素提取出来，从而制造稀土原矿。
在科学研究中，有时需要自行制造和提纯硫酸铵。其中一种方法是中和法，即在100℃下，将氨与硫酸进行中和反应，然后离心分离生成的硫酸铵晶浆液，最后经过干燥得到硫酸铵成品。具体的合成路线如下：
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