Stabil pada suhu dan tekanan kamar, tetapi menghindari kontak dengan oksida dan asam kuat. Namun, ia tidak stabil secara termal, terurai pada suhu 60 derajat dalam bentuk padat dan 70 derajat dalam larutan air.
Kelarutan dalam air adalah 14% pada 10 derajat, 17,4% pada 20 derajat, dan 21,3% pada 30 derajat. Larutan berairnya bersifat basa, dengan pH 7,8 untuk larutan 0,1 mol·L⁻¹ pada suhu 25 derajat . Amonium bikarbonat secara kimia tidak stabil dan mudah terurai jika dipanaskan. Ketika dipanaskan hingga sekitar 60 derajat, ia terurai menjadi asap putih yang terdiri dari 21,5% NH₃, 55,7% CO₂, dan 22,8% H₂O. Ia dapat terurai dengan air panas, suatu reaksi endotermik. Dengan adanya uap air pada tekanan normal, ia mulai terurai perlahan di atas 36 derajat, menghasilkan amonia, karbon dioksida, dan air.
